JP2005100924A - Switching circuit and its driving method - Google Patents

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Seiji Tanaka
誠二 田中
Chihiro Onishi
千尋 大西
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Omron Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simply constructed switching circuit which provides the precision switching and compensates a relay contact for open failures by employing a switch circuit in which a standard relay having one-make contact structure and an SSR (solid state relay) are parallelly connected. <P>SOLUTION: The switching circuit is provided with a switch driving means 2 which operates the SSR (solid state relay) 4 at the switch-on time and the switch-off time based on driving pulses SD, while conducting the drive control to operate a relay (contact) 5A in the on-intermediate region of switching other than parts of the switch-on time and the switch-off time. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はSSR(Solid State Lily:ソリッド・ステート・リレー)および1メークリレー(接点)を並列接続したスイッチング回路に係り、特に駆動パルスの周期に一致するオン時間とオフ時間をコントロールするスイッチング回路に関する。   The present invention relates to a switching circuit in which an SSR (Solid State Lily) and one make relay (contact) are connected in parallel, and more particularly to a switching circuit that controls an on-time and an off-time that match the period of a drive pulse. .

本来、SSR(ソリッド・ステート・リレー)は、スイッチングのオン/オフに対して長寿命であるという特徴があり、一方、リレー(接点)は、スイッチングのオンに対して大電流が流せるとともに、リレー(接点)の接触抵抗が低いために電力損失が少ないという特徴がある。   Originally, SSR (Solid State Relay) has a feature that it has a long life with respect to switching ON / OFF. On the other hand, a relay (contact point) allows a large current to flow with respect to switching ON. Since the contact resistance of the (contact) is low, there is a feature that power loss is small.

一方、半導体スイッチング素子とリレー(接点)を並列接続し、負荷に供給する交流電源を断続するスイッチング回路も「特許文献1」に開示されている。図11に従来のスイッチング回路の構成図を示す。図11において、スイッチング回路50は、動作タイミングの異なる接点r1および接点r2を備えたリレーRLとSCRトライアック等の3端子サイリスタTで構成し、先に動作する接点r1でサイリスタTを制御し、遅れて動作する接点r2とサイリスタTを並列接続した構成となっている。   On the other hand, a switching circuit in which a semiconductor switching element and a relay (contact) are connected in parallel and an AC power supply to be supplied to a load is intermittent is disclosed in “Patent Document 1”. FIG. 11 shows a configuration diagram of a conventional switching circuit. In FIG. 11, the switching circuit 50 is configured by a relay RL having a contact r1 and a contact r2 having different operation timings and a three-terminal thyristor T such as an SCR triac, and controls the thyristor T by the contact r1 that operates first. The contact r2 and the thyristor T operating in parallel are connected in parallel.

接点r1と接点r2の動作順序は、スイッチング回路50のオン時には、接点r1がメーク(オン)動作した後に接点r2がメーク動作し、スイッチング回路50のオフ時には、接点r2がブレーク(オフ)動作した後に接点r1がブレーク動作する。   The operation sequence of the contacts r1 and r2 is such that, when the switching circuit 50 is turned on, the contact r1 is made (on) after the contact r1 is made, and when the switching circuit 50 is turned off, the contact r2 is broken (off). Later, the contact r1 breaks.

スイッチング回路50のオン時は、接点r1が先にメークしてサイリスタTがオン状態となり、交流電源ACから負荷Lを介して負荷電流Irが流れる。続いて、時間遅れt1で接点r2がメークすると、負荷電流Irが接点r2に流れるので、サイリスタTに流れる電流が保持電流以下となり、サイリスタTが遮断状態になる。   When the switching circuit 50 is turned on, the contact r1 is made first, the thyristor T is turned on, and the load current Ir flows from the AC power supply AC via the load L. Subsequently, when the contact r2 is made at the time delay t1, the load current Ir flows to the contact r2, so that the current flowing through the thyristor T becomes equal to or less than the holding current, and the thyristor T enters a cutoff state.

一方、スイッチング回路50のオフ時には、接点r2が先にブレークするが、接点r1がメークなのでサイリスタTが再度オン状態となり、負荷電流Irが流れるが、時間遅れt2で接点r1がブレークすると、サイリスタTがオフ状態となり、負荷電流Irが遮断状態となる。   On the other hand, when the switching circuit 50 is turned off, the contact r2 breaks first, but since the contact r1 is made, the thyristor T is turned on again and the load current Ir flows. However, when the contact r1 breaks at the time delay t2, the thyristor T Is turned off, and the load current Ir is cut off.

このように、従来のスイッチング回路50は、動作タイミングの異なる2接点r1,r2とサイリスタTで構成し、接点r1のメーク(オン)動作でサイリスタTをオン動作させた後に、サイリスタTと並列接続した接点r2をメーク(オン)動作させるとともに、接点r2をブレーク(オフ)動作させた後に、接点r1のブレーク(オフ)動作でサイリスタTをオフ動作させるので、スイッチングのオン/オフ動作は、サイリスタTのオン→接点r2のオン→接点r2のオフ→サイリスタTのオフの順序となる。ただし、接点r2のオン期間には、サイリスタTが遮断状態にある。   As described above, the conventional switching circuit 50 includes the two contacts r1 and r2 and the thyristor T having different operation timings. After the thyristor T is turned on by the make (on) operation of the contact r1, the thyristor T is connected in parallel. Since the contact r2 is operated to make (ON) and the contact r2 is made to break (OFF), the thyristor T is turned OFF by the break (OFF) operation of the contact r1, so that the switching ON / OFF operation is performed by the thyristor. The order is T on → contact r2 on → contact r2 off → thyristor T off. However, the thyristor T is cut off during the ON period of the contact r2.

接点r2とサイリスタTの動作順序により、高電圧の交流電源ACのオン/オフ時点にリレーの接点r2に発生するアーク放電を回避するとともに、サイリスタTのオン抵抗に流れる負荷電流Irに起因する電力損失を抑制することができる。   The operation sequence of the contact r2 and the thyristor T avoids arc discharge generated at the contact r2 of the relay when the high-voltage AC power supply AC is turned on / off, and the electric power caused by the load current Ir flowing through the on-resistance of the thyristor T. Loss can be suppressed.

また、スイッチング回路50は、接点r2とサイリスタTの並列回路と直列に温度ヒューズHを備え、接点r2にゴミ等が付着して接触不良(接点r2のオープン故障)が発生し、サイリスタTに負荷電流Irが継続して流れ、発熱して温度上昇するのを防止する。
特公昭60−30048号公報
Further, the switching circuit 50 includes a thermal fuse H in series with a parallel circuit of the contact r2 and the thyristor T, and dust or the like adheres to the contact r2 to cause a contact failure (open failure of the contact r2), and a load is applied to the thyristor T. The current Ir flows continuously, and heat is prevented from rising and the temperature rising.
Japanese Patent Publication No. 60-30048

「特許文献1」に開示されたスイッチング回路は、発熱および接点劣化の課題を解消することができるが、異なる動作タイミングを備えた2接点の特殊な構造のリレーが必要となり、コストアップを招く新たな課題がある。   Although the switching circuit disclosed in “Patent Document 1” can solve the problems of heat generation and contact deterioration, a relay having a special structure with two contacts having different operation timings is necessary, and this leads to an increase in cost. There is a big problem.

また、「特許文献1」に開示されたスイッチング回路は、リレーRLがオン駆動されて接点r1がオン(メーク)した後に時間遅れt1で接点r2がオン(メーク)し、リレーRLがオフ駆動されて接点r2がオフ(ブレーク)した後に時間遅れt2で接点r1がオフ(ブレーク)する構成のため、正確なオン時間(デューティ比)が要求される機器(例えば、温度調節器など)のスイッチングの用途には、駆動パルスのオン時間よりもスイッチング回路のオン時間が長く(デューティ比が変化)なり、精度の高いスイッチングができない課題がある。   In the switching circuit disclosed in “Patent Document 1”, the relay RL is turned on and the contact r1 is turned on (make), and then the contact r2 is turned on (make) at a time delay t1, and the relay RL is driven off. Since the contact r1 is turned off (break) at a time delay t2 after the contact r2 is turned off (break), switching of equipment (for example, a temperature controller) that requires an accurate on-time (duty ratio) is required. The application has a problem that the on-time of the switching circuit is longer than the on-time of the drive pulse (duty ratio changes), and high-accuracy switching cannot be performed.

さらに、「特許文献1」に開示されたスイッチング回路は、接点のオープン故障に伴う発熱を防止するため、負荷電流を遮断する温度ヒューズが必要となり、部品コストアップを招く課題や温度ヒューズが断した場合の交換作業が発生する課題がある。   Furthermore, the switching circuit disclosed in "Patent Document 1" requires a thermal fuse that cuts off the load current in order to prevent heat generation due to an open contact failure. There is a problem that the replacement work occurs.

この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は1メーク接点構成の標準リレーとSSR(ソリッド・ステート・リレー)を並列接続したスイッチ回路を採用し、高精度のスイッチングとリレー接点のオープン故障を補償することができる単純構成のスイッチング回路を提供することにある。   The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to adopt a switch circuit in which a standard relay having a single make contact configuration and a SSR (solid state relay) are connected in parallel to achieve high-precision switching. Another object of the present invention is to provide a switching circuit having a simple configuration capable of compensating for an open failure of a relay contact.

前記課題を解決するためにこの発明に係るスイッチング回路は、SSRとリレーを並列接続したスイッチ回路と、SSRおよびリレーを駆動するスイッチ駆動手段とを備えたスイッチング回路であって、スイッチ回路のスイッチングのオン時およびオフ時は、SSRを動作させるとともに、スイッチングのオン時およびオフ時の一部を除いたオン中間領域は、リレーを動作させ、スイッチ回路のオン/オフ周期を外部から供給される駆動パルスのオン/オフ周期に一致させるスイッチ駆動手段を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a switching circuit according to the present invention is a switching circuit comprising a switch circuit in which an SSR and a relay are connected in parallel, and a switch driving means for driving the SSR and the relay. When ON and OFF, the SSR is operated, and in the ON intermediate region excluding a part when switching is ON and OFF, the relay is operated, and the ON / OFF cycle of the switch circuit is supplied from the outside. It is characterized by comprising switch driving means for matching the on / off period of the pulse.

この発明に係るスイッチング回路は、スイッチ回路のスイッチングのオン時およびオフ時は、SSRを動作させるとともに、スイッチングのオン時およびオフ時の一部を除いたオン中間領域は、リレーを動作させ、スイッチ回路のオン/オフ周期を外部から供給される駆動パルスのオン/オフ周期に一致させるスイッチ駆動手段を備えたので、SSR(ソリッド・ステート・リレー)とリレーの特徴を生かし、リレー接点のアーク放電およびSSRの発熱を抑制した高精度のスイッチングとリレー接点のオープン故障の補償を実現することができる。   The switching circuit according to the present invention operates the SSR when the switching of the switch circuit is on and off, and operates the relay in the on-intermediate region excluding a part when the switching is on and off. Since it has switch drive means that matches the on / off cycle of the circuit with the on / off cycle of the externally supplied drive pulse, it takes advantage of the characteristics of SSR (Solid State Relay) and relay, and arc discharge of relay contacts In addition, it is possible to realize high-accuracy switching that suppresses heat generation of the SSR and compensation for open failure of the relay contact.

また、この発明に係るスイッチ駆動手段は、駆動パルスを所定時間だけ遅延する遅延手段と、遅延手段から供給される遅延パルスと駆動パルスとで第1パルスを発生する第1パルス発生手段と、第1パルス発生手段から供給される第1パルスと駆動パルスとで第2パルスを発生する第2パルス発生手段とを備え、第1パルス発生手段からの第1パルスでリレーを駆動するとともに、第2パルス発生手段からの第2パルスでSSRを駆動することを特徴とする。   The switch driving means according to the present invention comprises a delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time, a first pulse generating means for generating a first pulse by the delay pulse and the drive pulse supplied from the delay means, A second pulse generating means for generating a second pulse by the first pulse and the driving pulse supplied from the one pulse generating means, and driving the relay with the first pulse from the first pulse generating means; The SSR is driven by the second pulse from the pulse generating means.

この発明に係るスイッチ駆動手段は、駆動パルスを所定時間だけ遅延する遅延手段と、遅延手段から供給される遅延パルスと駆動パルスの第1パルスを発生する第1パルス発生手段と、第1パルス発生手段から供給される第1パルスと駆動パルスの第2パルスを発生する第2パルス発生手段とを備え、第1パルス発生手段からの第1パルスでリレーを駆動するとともに、第2パルス発生手段からの第2パルスでSSRを駆動するので、スイッチングのオン時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオン(メーク)させ、スイッチングのオン中間領域では、SSRをオフさせてリレー(接点)をオン(メーク)継続させ、スイッチングのオフ時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオフ(ブレーク)させた後に、SSRをオフさせることができる。   The switch driving means according to the present invention comprises a delay means for delaying a drive pulse by a predetermined time, a first pulse generating means for generating a first pulse of a delay pulse and a drive pulse supplied from the delay means, and a first pulse generation A first pulse supplied from the first means and a second pulse generating means for generating a second pulse of the drive pulse, driving the relay with the first pulse from the first pulse generating means, and from the second pulse generating means Since the SSR is driven by the second pulse, when the switching is on, the SSR is turned on and then the relay (contact) is turned on (make). In the middle region of switching, the SSR is turned off and the relay (contact) is turned on. Keep on (make), and when switching off, turn on SSR, turn off relay (contact), then turn off SSR It can be.

さらに、この発明に係る第2パルス発生手段は、第1パルスの立ち上がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力するとともに、駆動パルスの立ち下がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力し、1個目の単一パルスの立ち上がりから2個目の単一パルスの立ち下がりまでの時間間隔が駆動パルスのパルス幅に等しいことを特徴とする。   Furthermore, the second pulse generating means according to the present invention outputs a single pulse for a predetermined time using the rising edge of the first pulse as a trigger, and a single pulse for a predetermined time using the falling edge of the drive pulse as a trigger. The time interval from the rising edge of the first single pulse to the falling edge of the second single pulse is equal to the pulse width of the drive pulse.

この発明に係る第2パルス発生手段は、第1パルスの立ち上がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力するとともに、駆動パルスの立ち下がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力し、1個目の単一パルスの立ち上がりから2個目の単一パルスの立ち下がりまでの時間間隔が駆動パルスのパルス幅に等しいので、スイッチングのオンおよびオフをSSRで正確に設定することができる。   The second pulse generating means according to the present invention outputs a single pulse for a predetermined time using the rising edge of the first pulse as a trigger, and outputs a single pulse for a predetermined time using the falling edge of the drive pulse as a trigger. In addition, since the time interval from the rising edge of the first single pulse to the falling edge of the second single pulse is equal to the pulse width of the driving pulse, switching on and off can be accurately set by the SSR. it can.

また、この発明に係るスイッチ駆動手段は、駆動パルスを所定時間だけ遅延する第1遅延手段と、第1遅延手段から供給される第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力する論理積手段と、論理積手段から供給される論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延する第2遅延手段と、第2遅延手段から供給される第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを出力する排他的論理和手段とを備え、論理積手段からの論理積パルスでリレーを駆動するとともに、排他的論理和手段からの排他的論理和パルスでSSRを駆動することを特徴とする。   The switch driving means according to the present invention includes a first delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time, and a logical product means for outputting a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse supplied from the first delay means. And a second delay means for delaying the AND pulse supplied from the AND means by the same amount as a predetermined time, and an exclusive OR pulse of the second delay pulse and the AND pulse supplied from the second delay means is output. And an exclusive OR means for driving the relay with an AND pulse from the AND means and driving an SSR with an exclusive OR pulse from the exclusive OR means.

この発明に係るスイッチ駆動手段は、駆動パルスを所定時間だけ遅延する第1遅延手段と、第1遅延手段から供給される第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力する論理積手段と、論理積手段から供給される論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延する第2遅延手段と、第2遅延手段から供給される第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを出力する排他的論理和手段とを備え、論理積手段からの論理積パルスでリレーを駆動するとともに、排他的論理和手段からの排他的論理和パルスでSSRを駆動するので、スイッチングのオン時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオン(メーク)させ、スイッチングのオン中間領域では、SSRをオフさせてリレー(接点)をオン(メーク)継続させ、スイッチングのオフ時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオフ(ブレーク)させた後に、SSRをオフさせることができる。   The switch driving means according to the present invention includes a first delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time, a logical product means for outputting a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse supplied from the first delay means, A second delay means for delaying the logical product pulse supplied from the logical product means by the same time as the predetermined time, and an exclusive for outputting an exclusive logical sum pulse of the second delay pulse and the logical product pulse supplied from the second delay means. Logical OR means, and the relay is driven by the logical product pulse from the logical product means and the SSR is driven by the exclusive logical sum pulse from the exclusive logical sum means. After that, the relay (contact) is turned on (make), and in the on-intermediate region of switching, the SSR is turned off and the relay (contact) is kept on (make). During off, can the After SSR ON is not a relay (contact) from OFF (break), turn off the SSR.

さらに、この発明に係る排他的論理和手段は、論理積パルスの立ち上がりおよび立ち下りに、それぞれ1個の排他的論理和パルスを出力し、1個目の排他的論理和パルスの立ち上がりから2個目の排他的論理和パルスの立ち下がりまでの時間間隔が駆動パルスのパルス幅に等しいことを特徴とする。   Further, the exclusive OR means according to the present invention outputs one exclusive OR pulse at the rising edge and falling edge of the AND pulse, and two from the rising edge of the first exclusive OR pulse. The time interval until the fall of the exclusive OR pulse of the eye is equal to the pulse width of the drive pulse.

この発明に係る排他的論理和手段は、論理積パルスの立ち上がりおよび立ち下りに、それぞれ1個の排他的論理和パルスを出力し、1個目の排他的論理和パルスの立ち上がりから2個目の排他的論理和パルスの立ち下がりまでの時間間隔が駆動パルスのパルス幅に等しいので、スイッチングのオンおよびオフをSSRで正確に設定することができる。   The exclusive OR means according to the present invention outputs one exclusive OR pulse at the rising edge and falling edge of the AND pulse, and outputs the second one from the rising edge of the first exclusive OR pulse. Since the time interval until the fall of the exclusive OR pulse is equal to the pulse width of the drive pulse, switching on and off can be accurately set by the SSR.

また、この発明に係るこの発明に係るSSRは、サイリスタ、トライアック、トランジスタまたはMOSFET等の半導体スイッチング素子を備えたことを特徴とする。   The SSR according to the present invention according to the present invention is characterized by including a semiconductor switching element such as a thyristor, a triac, a transistor, or a MOSFET.

この発明に係るこの発明に係るSSRは、サイリスタ、トライアック、トランジスタまたはMOSFET等の半導体スイッチング素子を備えたので、高電圧のスイッチングにアーク放電のないオン/オフ動作を実行することができる。   Since the SSR according to the present invention includes a semiconductor switching element such as a thyristor, a triac, a transistor, or a MOSFET, it is possible to perform an on / off operation without arc discharge in high voltage switching.

さらに、この発明に係るリレーは、ノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点を備えたことを特徴とする。   Furthermore, the relay according to the present invention is characterized in that it has one make relay contact having a normal break contact configuration.

この発明に係るリレーは、ノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点を備えたので、標準的なリレーで発熱のないオン特性を実現することができる。   Since the relay according to the present invention includes a single make relay contact having a normal break contact configuration, an on-characteristic with no heat generation can be realized with a standard relay.

また、この発明に係るスイッチング回路の駆動方法は、SSRとリレーを並列接続したスイッチ回路と、SSRおよび前記リレーを駆動するスイッチ駆動手段とを備えたスイッチング回路の駆動方法であって、駆動パルスを所定時間だけ遅延した第1遅延パルスを発生するステップS1と、第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力するステップS2と、論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延した第2遅延パルスを発生するステップS3と、第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを発生するステップS4と、排他的論理和パルスでSSRを駆動するステップS5と、論理積パルスでリレーを駆動するステップS6とを備えたことを特徴とする。   A switching circuit driving method according to the present invention is a switching circuit driving method comprising a switch circuit in which an SSR and a relay are connected in parallel, and a switch driving means for driving the SSR and the relay, wherein the driving pulse is transmitted. A step S1 for generating a first delayed pulse delayed by a predetermined time, a step S2 for outputting a logical product pulse of the first delayed pulse and the drive pulse, and a second delayed pulse obtained by delaying the logical product pulse by the predetermined time. Step S3 to be generated, Step S4 to generate an exclusive OR pulse of the second delay pulse and the AND pulse, Step S5 to drive the SSR with the exclusive OR pulse, and Step to drive the relay with the AND pulse And S6.

この発明に係るスイッチング回路の駆動方法は、駆動パルスを所定時間だけ遅延した第1遅延パルスを発生するステップS1と、第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力するステップS2と、論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延した第2遅延パルスを発生するステップS3と、第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを発生するステップS4と、排他的論理和パルスでSSRを駆動するステップS5と、論理積パルスでリレーを駆動するステップS6とを備えたので、スイッチングのオン/オフ時には、遅延時間のパルス幅でSSRをオンすることにより、リレー(接点)のアーク放電を防止し、他のスイッチングオン領域には、リレー(接点)をオンすることにより、オン抵抗に伴う発熱を防止してSSRとリレー(接点)の並列接続したスイッチング回路を様々な装置に内蔵することができる。   The switching circuit drive method according to the present invention includes a step S1 for generating a first delay pulse obtained by delaying a drive pulse by a predetermined time, a step S2 for outputting a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse, and a logical product. Step S3 for generating a second delay pulse obtained by delaying the pulse by a predetermined time, Step S4 for generating an exclusive OR pulse of the second delay pulse and the AND pulse, and driving the SSR with the exclusive OR pulse Step S5 and step S6 for driving the relay with the AND pulse, so that the arc discharge of the relay (contact point) is prevented by turning on the SSR with the pulse width of the delay time when switching on / off. In other switching-on areas, the relays (contacts) are turned on to prevent heat generation due to on-resistance, and It may incorporate switching circuit connected in parallel to chromatography (contact) to the various devices.

この発明に係るスイッチング回路は、スイッチ回路のスイッチングのオン時およびオフ時は、SSRを動作させるとともに、スイッチングのオン時およびオフ時の一部を除いたオン中間領域は、リレーを動作させ、スイッチ回路のオン/オフ周期を外部から供給される駆動パルスのオン/オフ周期に一致させるスイッチ駆動手段を備えたので、SSR(ソリッド・ステート・リレー)とリレーの特徴を生かし、リレー接点のアーク放電およびSSRの発熱を抑制した高精度のスイッチングとリレー接点のオープン故障の補償を実現することができ、単純構成で利便性の向上を図ることができる。   The switching circuit according to the present invention operates the SSR when the switching of the switch circuit is on and off, and operates the relay in the on-intermediate region excluding a part when the switching is on and off. Since it has switch drive means that matches the on / off cycle of the circuit with the on / off cycle of the externally supplied drive pulse, it takes advantage of the characteristics of SSR (Solid State Relay) and relay, and arc discharge of relay contacts In addition, it is possible to realize high-accuracy switching that suppresses heat generation of the SSR and compensation for open failure of the relay contact, and it is possible to improve convenience with a simple configuration.

また、この発明に係るスイッチ駆動手段は、駆動パルスを所定時間だけ遅延する遅延手段と、遅延手段から供給される遅延パルスと駆動パルスとで第1パルスを発生する第1パルス発生手段と、第1パルス発生手段から供給される第1パルスと駆動パルスとで第2パルスを発生する第2パルス発生手段とを備え、第1パルス発生手段からの第1パルスでリレーを駆動するとともに、第2パルス発生手段からの第2パルスでSSRを駆動するので、スイッチングのオン時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオン(メーク)させ、スイッチングのオン中間領域では、SSRをオフさせてリレー(接点)をオン(メーク)継続させ、スイッチングのオフ時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオフ(ブレーク)させた後に、SSRをオフさせることができ、スイッチングのオン/オフ時に発生するリレー(接点)のアーク放電を防止し、スイッチングのオン中間領域に発生するSSRの発熱を防止することができるとともに、リレー(接点)のオープン故障が発生してもSSRのオン抵抗による発熱を防止することができる。   The switch driving means according to the present invention comprises a delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time, a first pulse generating means for generating a first pulse by the delay pulse and the drive pulse supplied from the delay means, A second pulse generating means for generating a second pulse by the first pulse and the driving pulse supplied from the one pulse generating means, and driving the relay with the first pulse from the first pulse generating means; Since the SSR is driven by the second pulse from the pulse generating means, when switching is on, the relay (contact) is turned on (make) after turning on the SSR, and the SSR is turned off in the on-intermediate region of switching. (Contact) is kept on (make), and when switching is turned off, the SSR is turned on and then the relay (contact) is turned off (break). R can be turned off, arc discharge of the relay (contact) generated when switching is turned on / off can be prevented, heat generation of SSR generated in the on-intermediate region of switching can be prevented, and relay (contact) Even if an open failure occurs, heat generation due to the on-resistance of the SSR can be prevented.

さらに、この発明に係る第2パルス発生手段は、第1パルスの立ち上がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力するとともに、駆動パルスの立ち下がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力し、1個目の単一パルスの立ち上がりから2個目の単一パルスの立ち下がりまでの時間間隔が駆動パルスのパルス幅に等しいので、スイッチングのオンおよびオフをSSRで正確に設定することができ、駆動パルスの周期と一致した高精度のスイッチングを実行することができる。   Furthermore, the second pulse generating means according to the present invention outputs a single pulse for a predetermined time using the rising edge of the first pulse as a trigger, and a single pulse for a predetermined time using the falling edge of the drive pulse as a trigger. Since the time interval from the rising edge of the first single pulse to the falling edge of the second single pulse is equal to the pulse width of the driving pulse, switching on and off is accurately set by the SSR. Therefore, high-accuracy switching that matches the cycle of the drive pulse can be performed.

また、この発明に係るスイッチ駆動手段は、駆動パルスを所定時間だけ遅延する第1遅延手段と、第1遅延手段から供給される第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力する論理積手段と、論理積手段から供給される論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延する第2遅延手段と、第2遅延手段から供給される第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを出力する排他的論理和手段とを備え、論理積手段からの論理積パルスでリレーを駆動するとともに、排他的論理和手段からの排他的論理和パルスでSSRを駆動するので、スイッチングのオン時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオン(メーク)させ、スイッチングのオン中間領域では、SSRをオフさせてリレー(接点)をオン(メーク)継続させ、スイッチングのオフ時には、SSRをオンさせてからリレー(接点)をオフ(ブレーク)させた後に、SSRをオフさせることができ、スイッチングのオン/オフ時に発生するリレー(接点)のアーク放電を防止し、スイッチングのオン中間領域に発生するSSRの発熱を防止することができるとともに、リレー(接点)のオープン故障が発生してもSSRのオン抵抗による発熱を防止することができる。   The switch driving means according to the present invention includes a first delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time, and a logical product means for outputting a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse supplied from the first delay means. And a second delay means for delaying the AND pulse supplied from the AND means by the same amount as a predetermined time, and an exclusive OR pulse of the second delay pulse and the AND pulse supplied from the second delay means is output. And the SSR is driven by the exclusive OR pulse from the exclusive OR means, and at the time of switching on, the SSR is driven. After turning on the relay, the relay (contact) is turned on (make). In the middle region of switching, the SSR is turned off and the relay (contact) is kept on (make). When ching is turned off, the SSR can be turned off after the SSR is turned on and then the relay (contact) is turned off (break). This prevents arcing of the relay (contact) that occurs when switching is turned on / off. In addition, it is possible to prevent heat generation of the SSR generated in the on-intermediate region of switching, and to prevent heat generation due to the ON resistance of the SSR even if an open failure of the relay (contact) occurs.

さらに、この発明に係る排他的論理和手段は、論理積パルスの立ち上がりおよび立ち下りに、それぞれ1個の排他的論理和パルスを出力し、1個目の排他的論理和パルスの立ち上がりから2個目の排他的論理和パルスの立ち下がりまでの時間間隔が駆動パルスのパルス幅に等しいので、スイッチングのオンおよびオフをSSRで正確に設定することができ、駆動パルスの周期と一致した高精度のスイッチングを実行することができる。   Further, the exclusive OR means according to the present invention outputs one exclusive OR pulse at the rising edge and falling edge of the AND pulse, and two from the rising edge of the first exclusive OR pulse. Since the time interval until the fall of the exclusive OR pulse of the eye is equal to the pulse width of the drive pulse, switching on and off can be set accurately with the SSR, and the high precision that matches the cycle of the drive pulse Switching can be performed.

また、この発明に係るこの発明に係るSSRは、サイリスタ、トライアック、トランジスタまたはMOSFET等の半導体スイッチング素子を備えたので、高電圧のスイッチングにアーク放電のないオン/オフ動作を実行することができ、スイッチング回路を様々な装置に内蔵することができる。   In addition, the SSR according to the present invention according to the present invention includes a semiconductor switching element such as a thyristor, triac, transistor, or MOSFET, and therefore can perform an on / off operation without arc discharge in high voltage switching, The switching circuit can be incorporated in various devices.

さらに、この発明に係るリレーは、ノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点を備えたので、標準的なリレーで発熱のないオン特性を実現することができ、単純な構成でスイッチング回路を様々な装置に内蔵することができる。   Furthermore, since the relay according to the present invention has a one-make relay contact with a normal break contact configuration, it is possible to realize an on-characteristic that does not generate heat with a standard relay, and a variety of switching circuits with a simple configuration. Can be built in.

また、この発明に係るスイッチング回路の駆動方法は、駆動パルスを所定時間だけ遅延した第1遅延パルスを発生するステップS1と、第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力するステップS2と、論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延した第2遅延パルスを発生するステップS3と、第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを発生するステップS4と、排他的論理和パルスでSSRを駆動するステップS5と、論理積パルスでリレーを駆動するステップS6とを備えたので、スイッチングのオン/オフ時には、遅延時間のパルス幅でSSRをオンすることにより、リレー(接点)のアーク放電を防止し、他のスイッチングオン領域には、リレー(接点)をオンすることにより、オン抵抗に伴う発熱を防止してSSRとリレー(接点)の並列接続したスイッチング回路を様々な装置に内蔵することができ、高精度のスイッチングを実現して装置のコンパクト化を図ることができる。   The switching circuit drive method according to the present invention includes a step S1 for generating a first delay pulse obtained by delaying a drive pulse by a predetermined time, a step S2 for outputting a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse, Step S3 for generating a second delayed pulse obtained by delaying the logical product pulse by the same time as a predetermined time, Step S4 for generating an exclusive logical sum pulse of the second delayed pulse and the logical product pulse, and SSR by the exclusive logical sum pulse. The step S5 for driving the relay and the step S6 for driving the relay with the logical product pulse are provided. Therefore, when switching is turned on / off, the SSR is turned on with the pulse width of the delay time, thereby causing arc discharge of the relay (contact). In other switching-on areas, the relay (contact point) is turned on to prevent heat generation due to the on-resistance, and SS A relay can be incorporated in various devices switching circuit connected in parallel to (contacts), to achieve switching of high accuracy can be made compact device.

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本発明はスイッチングの立ち上がりおよび立ち下りで、半導体スイッチング素子のSSRをオン/オフさせて実行することによって高電圧のアーク放電を防止し、スイッチングの立ち上がりまたは立ち下り以外のオン領域では、リレー(接点)をオン(メーク)させて実行することによって発熱を防止することにより、SSR(ソリッド・ステート・リレー)とリレー(接点)を並列接続したスイッチング回路を提供するものである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention prevents high voltage arc discharge by executing by switching the SSR of the semiconductor switching element on / off at the rising and falling of the switching, and in the ON region other than the rising or falling of the switching, The present invention provides a switching circuit in which an SSR (solid state relay) and a relay (contact) are connected in parallel by preventing heat generation by turning on (making up) the (contact).

図1はこの発明に係るスイッチング回路の実施の形態基本ブロック構成図である。図1において、スイッチング回路1は、スイッチ駆動手段2、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4とリレー(接点)5Aを並列接続したスイッチ回路3を備える。なお、スイッチ回路3は、出力端子A,Bに外部の負荷6および電源7に接続し、スイッチングのオン/オフにより電源7から負荷6に供給される負荷電流ILを断続する。   FIG. 1 is a basic block diagram of an embodiment of a switching circuit according to the present invention. In FIG. 1, a switching circuit 1 includes a switch drive unit 2, a switch circuit 3 in which an SSR (solid state relay) 4 and a relay (contact) 5A are connected in parallel. The switch circuit 3 is connected to the external load 6 and the power source 7 at the output terminals A and B, and intermittently switches the load current IL supplied from the power source 7 to the load 6 by switching on / off.

スイッチ駆動手段2は、駆動パルスSDに基づいて動作し、スイッチングのオン時およびオフ時は、SSR4を動作させるとともに、スイッチングのオン時およびオフ時の一部を除いたオン中間領域は、リレー(接点)5Aを動作させ、スイッチ回路3のオン/オフ周期を駆動パルSDのオン/オフ周期に一致させる駆動制御を実行する。   The switch driving means 2 operates based on the drive pulse SD, operates the SSR 4 when switching is on and off, and the on-intermediate region excluding a part at the time of switching on and off is a relay ( The contact control 5A is operated, and drive control is executed to make the on / off cycle of the switch circuit 3 coincide with the on / off cycle of the drive pulse SD.

SSR(ソリッド・ステート・リレー)4のオン時には、SSR電流ISRがSSR4に流れ、リレー(接点)5Aのオン(メーク)時には、リレー接点電流IRYがリレー(接点)5Aに流れて負荷電流ILとなる。   When the SSR (Solid State Relay) 4 is turned on, the SSR current ISR flows to the SSR 4, and when the relay (contact) 5A is turned on (make), the relay contact current IRY flows to the relay (contact) 5A and the load current IL Become.

図2はこの発明に係る駆動パルスと負荷電流の一実施の形態関連図である。(a)図に駆動パルスSD波形、(b)図にSSR電流ISR波形、(c)図にリレー接点電流IRY波形、(d)図に負荷電流IL波形を表す。(a)図の駆動パルスSDの立ち上がりから所定の遅延時間TD後にスイッチ駆動手段2がSSR(ソリッド・ステート・リレー)4をオン駆動(スイッチングのオン時点)すると、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4がオンして(b)図に示すSSR電流ISRを一定時間(例えば、遅延時間TDに相当)流した後、オフ状態となる。   FIG. 2 is a diagram related to an embodiment of the drive pulse and load current according to the present invention. (A) shows the drive pulse SD waveform, (b) shows the SSR current ISR waveform, (c) shows the relay contact current IRY waveform, and (d) shows the load current IL waveform. (A) When the switch driving means 2 drives the SSR (solid state relay) 4 to be turned on (switching on time) after a predetermined delay time TD from the rising edge of the driving pulse SD in the figure, SSR (solid state relay) 4 is turned on and (b) the SSR current ISR shown in the figure flows for a certain time (e.g., corresponding to the delay time TD), and then enters the off state.

また、スイッチ駆動手段2が駆動パルスSDの立ち上がりから所定の遅延時間TD後に後述するリレー(巻線)5Bをオン駆動すると、リレー(接点)5Aが動作時間だけ遅れてオン(メーク:破線表示)状態となり、(c)図に示すリレー接点電流IRYを流す。   Further, when the switch driving means 2 drives on a relay (winding) 5B described later after a predetermined delay time TD from the rise of the drive pulse SD, the relay (contact) 5A is turned on with a delay of the operation time (make: broken line display). Then, the relay contact current IRY shown in FIG.

リレー(接点)5Aの動作時間の遅れにより、リレー(接点)5Aは、SSR電流ISRが流れてSSR4両端の電圧がSSRのオン電圧に低下した状態で、オン(メーク:破線表示)状態となるため、接点間にアーク放電(火花)を発生することがない。   Due to the delay of the operation time of the relay (contact) 5A, the relay (contact) 5A is turned on (make: broken line display) in a state where the SSR current ISR flows and the voltage across the SSR 4 is reduced to the SSR on-voltage. Therefore, no arc discharge (spark) occurs between the contacts.

一方、リレー(接点)5Aがオン(メーク)状態になると、接点間の抵抗値がSSR4のオン抵抗値よりも充分小さいため、負荷電流ILがリレー(接点)5A側にほとんど全て流れてリレー接点電流IRYとなり、SSR4がオン状態にも拘わらず、SSR電流ISRが流れてもほんのわすかしか流れない状態となる(斜線表示のTα期間)。   On the other hand, when the relay (contact) 5A is in the on (make) state, the resistance value between the contacts is sufficiently smaller than the on-resistance value of the SSR 4, so that almost all of the load current IL flows to the relay (contact) 5A side and the relay contact Even if the SSR current ISR flows even though the SSR 4 is in the on state, the current IRY is in a state where only a slight amount flows (the Tα period indicated by hatching).

リレー(接点)5Aがオン(メーク)状態で、リレー接点電流IRYが流れるオン中間領域では、SSR4がオフ状態にあり、接点間の抵抗値が充分小さく、リレー接点電流IRYと接点間の抵抗値とによる電圧降下も小さいため、SSRのオン抵抗とSSR電流ISRに起因する発熱が問題になることがない。   In the on-intermediate region where the relay contact current IRY flows when the relay (contact) 5A is on (make), the SSR4 is off, the resistance value between the contacts is sufficiently small, and the resistance value between the relay contact current IRY and the contact Therefore, the SSR on-resistance and heat generation due to the SSR current ISR do not become a problem.

スイッチ駆動手段2がSSR(ソリッド・ステート・リレー)4を再度オン駆動すると、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4がオンして(b)図に示すSSR電流ISRを一定時間(例えば、遅延時間TDに相当)流してオフ状態(スイッチングのオフ時点)となる。   When the switch driving means 2 drives the SSR (solid state relay) 4 to be turned on again, the SSR (solid state relay) 4 is turned on and (b) the SSR current ISR shown in FIG. (Corresponding to TD) is applied to enter an off state (switching off time).

SSR(ソリッド・ステート・リレー)4の再度オン駆動と同時に、後述するリレー(巻線)5Bをオフ駆動するが、リレー(接点)5Aが復帰時間だけ遅れてオフ(ブレーク:実線表示)状態となる。   At the same time when the SSR (solid state relay) 4 is turned on again, a relay (winding) 5B, which will be described later, is turned off, but the relay (contact) 5A is turned off (break: solid line display) after a return time. Become.

リレー(接点)5Aの復帰時間は、SSR4がオン状態にあり、SSR電流ISRも流れているが、リレー(接点)5Aの接点間の抵抗値がSSR4のオン抵抗値よりも充分小さいため、ほとんどの負荷電流ILがリレー接点電流IRYとして流れ、SSR電流ISRがほとんど流れない(斜線表示のTβ期間)。   The return time of the relay (contact point) 5A is almost the same because the SSR 4 is in the ON state and the SSR current ISR flows, but the resistance value between the contacts of the relay (contact point) 5A is sufficiently smaller than the ON resistance value of the SSR 4 Load current IL flows as relay contact current IRY, and SSR current ISR hardly flows (Tβ period indicated by hatching).

そして、リレー(接点)5Aがオフ(ブレーク:実線表示)状態になると、既にオン状態にあるSSR4は、SSR電流ISRが流れた後に、オフ状態となる。なお、スイッチングのオフ時点におけるSSR(ソリッド・ステート・リレー)4のオンからオフまでの時間は、後述するリレー(巻線)5Bのオフ駆動からリレー(接点)5Aのオフ(ブレーク)までの復帰時間Tβよりも長くし、リレー(接点)5Aがオフ(ブレーク)してからSSR(ソリッド・ステート・リレー)4がオフになるように設定する。   When the relay (contact point) 5A is turned off (break: solid line display), the SSR 4 that is already turned on is turned off after the SSR current ISR flows. It should be noted that the time from when the SSR (solid state relay) 4 is turned on to when the switching is turned off is the time from when the relay (winding) 5B described later is turned off to when the relay (contact) 5A is turned off (break). It is set to be longer than the time Tβ so that the SSR (solid state relay) 4 is turned off after the relay (contact point) 5A is turned off (break).

スイッチングのオフ時点においても、リレー(接点)5Aは、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4がオン状態で、SSR4両端の電圧がSSR4のオン電圧に低下した状態で、オフ(ブレーク)状態となるため、接点間にアーク放電(火花)を発生することがない。   Even at the time of switching off, the relay (contact) 5A is in an off (break) state when the SSR (solid state relay) 4 is on and the voltage across the SSR 4 is reduced to the on voltage of the SSR 4. Therefore, no arc discharge (spark) occurs between the contacts.

(d)図に示す負荷電流ILは、(b)図に示すSSR電流ISRと(c)図に示すリレー接点電流IRYの和(IL=ISR+IRY)であり、スイッチ駆動手段2は、負荷電流ILのオンからオフまでの期間(T1ON)を駆動パルスSDのパルス幅T1ONと一致するように制御する。なお、スイッチ駆動手段2は、駆動パルスSDのパルス幅がT2ONになっても負荷電流ILのオンからオフまでの期間をT2ONに正確に一致させることができる。   (D) The load current IL shown in the figure is the sum of the SSR current ISR shown in (b) and the relay contact current IRY shown in (c) (IL = ISR + IRY). Is controlled so as to coincide with the pulse width T1ON of the drive pulse SD. Note that the switch driving means 2 can accurately match the period from on to off of the load current IL with T2ON even when the pulse width of the drive pulse SD becomes T2ON.

また、(b)図に示すように、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4のオン期間をスイッチングのオン時とオフ時の短い期間に限定したので、ゴミ等によってリレー(接点)5Aにオープン故障が発生しても、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4に流れるSSR電流ISRが短い期間に限定され、SSR電流ISRに伴う発熱を抑制し、リレー(接点)5Aのオープン故障を補償することができる。   In addition, as shown in FIG. 5B, since the ON period of the SSR (solid state relay) 4 is limited to a short period when the switching is ON and OFF, an open failure occurs in the relay (contact) 5A due to dust or the like. Even if the SSR occurs, the SSR current ISR flowing through the SSR (solid state relay) 4 is limited to a short period, and the heat generated by the SSR current ISR is suppressed, and the open failure of the relay (contact) 5A can be compensated. it can.

さらに、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4とリレー(接点)5Aを並列接続したスイッチ回路3は、スイッチングにおけるリレー(接点)5Aのアーク放電(火花発生)防止とSSR(ソリッド・ステート・リレー)4のオン抵抗に伴う発熱を抑制できるので、スイッチ駆動手段2を含めて様々な装置に内蔵して一体化することができる。   Furthermore, the switch circuit 3 in which the SSR (Solid State Relay) 4 and the relay (contact) 5A are connected in parallel prevents arc discharge (sparking) of the relay (contact) 5A in switching and SSR (Solid State Relay). Since heat generation due to the on-resistance of 4 can be suppressed, it can be integrated in various devices including the switch driving means 2.

このように、この発明に係るスイッチング回路1は、スイッチ回路3のスイッチングのオン時およびオフ時は、SSR4を動作させるとともに、スイッチングのオン時およびオフ時の一部を除いたオン中間領域は、リレー(接点)5Aを動作させ、スイッチ回路3のオン/オフ周期を外部から供給される駆動パルスSDのオン/オフ周期に一致させるスイッチ駆動手段2を備えたので、SSR(ソリッド・ステート・リレー)とリレーの特徴を生かし、リレー接点5Aのアーク放電およびSSR4の発熱を抑制した高精度のスイッチングとリレー接点5Aのオープン故障の補償を実現することができ、単純構成で利便性の向上を図ることができる。   As described above, the switching circuit 1 according to the present invention operates the SSR 4 when the switching of the switch circuit 3 is on and off, and the on-intermediate region excluding a part when the switching is on and off, Since the switch drive means 2 for operating the relay (contact point) 5A and matching the ON / OFF cycle of the switch circuit 3 with the ON / OFF cycle of the drive pulse SD supplied from the outside, the SSR (Solid State Relay) is provided. ) And relay characteristics, high-accuracy switching that suppresses arc discharge of the relay contact 5A and heat generation of the SSR 4 and compensation for open failure of the relay contact 5A can be realized, and the convenience is improved with a simple configuration. be able to.

図3はこの発明に係るスイッチ駆動手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。図3において、スイッチ駆動手段2は、遅延手段8、第1パルス発生手段9、第2パルス発生手段10、リレー駆動回路11を備える。   FIG. 3 is a block diagram showing the principal part of one embodiment of the switch driving means according to the present invention. In FIG. 3, the switch drive means 2 includes a delay means 8, a first pulse generation means 9, a second pulse generation means 10, and a relay drive circuit 11.

遅延手段8は、駆動パルスSDを所定の遅延時間TDだけ遅らせた遅延パルスPDを発生し、遅延パルスPDを第1パルス発生手段9に供給する。   The delay means 8 generates a delay pulse PD obtained by delaying the drive pulse SD by a predetermined delay time TD, and supplies the delay pulse PD to the first pulse generation means 9.

第1パルス発生手段9は、駆動パルスSDと遅延手段8から供給される遅延パルスPDとから生成される第1パルスPFを発生し、第1パルスPFを第2パルス発生手段10およびリレー駆動回路11に提供する。なお、第1パルス発生手段9は、駆動パルスSDと遅延パルスPDの論理積を演算し、論理積パルスとしての第1パルスPFを発生する。   The first pulse generation means 9 generates a first pulse PF generated from the drive pulse SD and the delay pulse PD supplied from the delay means 8, and the first pulse PF is generated as the second pulse generation means 10 and the relay drive circuit. 11 is provided. The first pulse generation means 9 calculates the logical product of the drive pulse SD and the delay pulse PD, and generates the first pulse PF as the logical product pulse.

第2パルス発生手段10は、駆動パルスSDと第1パルス発生手段9から提供される第1パルスPFとから生成される第2パルスPSを発生し、第2パルスPSでSSR(ソリッド・ステート・リレー)4を駆動する。   The second pulse generation means 10 generates a second pulse PS generated from the drive pulse SD and the first pulse PF provided from the first pulse generation means 9, and the second pulse PS generates an SSR (solid state signal). Relay 4 is driven.

第2パルス発生手段10は、第1パルスPFの立ち上がりをトリガーとして所定の遅延時間(パルス幅=遅延時間TD)の単一パルスと、駆動パルスSDの立ち下がりをトリガーとして所定の遅延時間(パルス幅=遅延時間TD)の単一パルスの2つの単一パルス(ワンショットパルス)とからなる第2パルスPSを発生し、第2パルスPSでスイッチ回路3のSSR(ソリッド・ステート・リレー)4をオン/オフ駆動する。   The second pulse generation means 10 uses a single pulse having a predetermined delay time (pulse width = delay time TD) triggered by the rising edge of the first pulse PF and a predetermined delay time (pulse) triggered by the falling edge of the drive pulse SD. A second pulse PS consisting of two single pulses (one-shot pulse) of a single pulse of width = delay time TD is generated, and SSR (solid state relay) 4 of the switch circuit 3 is generated by the second pulse PS. Is turned on / off.

リレー駆動回路11は、後述するリレー(巻線)5Bを含む駆動回路で構成し、第1パルス発生手段9から供給される第1パルスPFでリレー(巻線)5Bを駆動することにより、スイッチ回路3のリレー(接点)5Aをオン/オフ駆動する。   The relay drive circuit 11 is constituted by a drive circuit including a relay (winding) 5B, which will be described later. By driving the relay (winding) 5B with the first pulse PF supplied from the first pulse generating means 9, the relay drive circuit 11 is switched. The relay (contact) 5A of the circuit 3 is turned on / off.

図4はこの発明に係るスイッチ駆動手段の実施の形態各部波形図である。なお、波形図は、図3に示すスイッチ駆動手段2の各部波形図SD,PD,PF,PSを表わす。また、IRY,ISRは、リレー(接点)5A、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4に流れる電流を表わす。(a)図は駆動パルスSD波形、(b)図は遅延パルスPD波形、(c)図は第1パルスPF波形、(d)図はリレー接点電流IRY波形、(e)図は第2パルスPS波形、(f)図はSSR電流ISR波形を表わす。   FIG. 4 is a waveform diagram of each part of the embodiment of the switch driving means according to the present invention. The waveform diagrams represent the waveform diagrams SD, PD, PF, PS of the respective parts of the switch driving means 2 shown in FIG. IRY and ISR represent currents flowing through the relay (contact point) 5A and the SSR (solid state relay) 4. (A) The figure shows the drive pulse SD waveform, (b) The figure shows the delayed pulse PD waveform, (c) The figure shows the first pulse PF waveform, (d) The figure shows the relay contact current IRY waveform, (e) The figure shows the second pulse. The PS waveform, (f) shows the SSR current ISR waveform.

(a)図に示す駆動パルスSDは、オン期間T1ONとオフ期間T1OFを一周期、オン期間T2ONとオフ期間T2OFを一周期、さらに任意のオン期間とオフ期間を一周期とする複数の周期からなるパルス列である。   (A) The drive pulse SD shown in the figure is composed of a plurality of cycles in which the ON period T1ON and the OFF period T1OF are one cycle, the ON period T2ON and the OFF period T2OF are one cycle, and any ON period and OFF period are one cycle. This is a pulse train.

(b)図に示す遅延パルスPDは、駆動パルスSDを所定の遅延時間TDだけ遅らせたオン期間T1ON、オフ期間T1OFを一周期、オン期間T2ON、オフ期間T2OFを一周期、…、としたパルスである。   (B) The delay pulse PD shown in the figure is a pulse in which the drive pulse SD is delayed by a predetermined delay time TD, the ON period T1ON, the OFF period T1OF is one cycle, the ON period T2ON, the OFF period T2OF is one cycle,. It is.

(c)図に示す第1パルスPFは、駆動パルスSDと遅延パルスPDの論理積パルスで構成され、立ち上がりが遅延パルスPDの立ち上がりと同じで、立ち下りが駆動パルスSDの立ち下りと同じとなる、オン期間がT1ONよりも遅延時間TD短いパルスを発生する。   (C) The first pulse PF shown in the figure is composed of a logical product pulse of the drive pulse SD and the delay pulse PD, the rise is the same as the rise of the delay pulse PD, and the fall is the same as the fall of the drive pulse SD. A pulse having a delay time TD shorter than the ON period T1ON is generated.

(d)図に示すリレー接点電流IRYは、第1パルスPFの立ち上がりで後述するリレー(巻線)5Bをオン駆動し、第1パルスPFの立ち下がりでリレー(巻線)5Bをオフ駆動した結果、リレー(接点)5Aが第1パルスPFの立ち上がりよりも接点動作時間TL1だけ遅れてオン(メーク)し、リレー(接点)5Aが第1パルスPFの立ち下がりよりも接点復帰時間TL2だけ遅れてオフ(ブレーク)することにより、負荷電流ILのオン中間領域として流れた後、停止する。   (D) The relay contact current IRY shown in the figure drives on a relay (winding) 5B, which will be described later, at the rising edge of the first pulse PF, and drives off the relay (winding) 5B at the falling edge of the first pulse PF. As a result, the relay (contact) 5A turns on (makes) with a delay of the contact operating time TL1 from the rising edge of the first pulse PF, and the relay (contact) 5A is delayed with the contact return time TL2 from the falling edge of the first pulse PF. By turning off (breaking), the load current IL flows as an ON intermediate region and then stops.

(e)図に示す第2パルスPSは、遅延パルスPDの立ち上がりをトリガーとしてパルス幅が遅延時間TDに等しい単一パルスを発生するとともに、駆動パルスSDの立ち下がりをトリガーとしてパルス幅が遅延時間TDに等しい単一パルスの2つの単一パルスを発生する。   (E) The second pulse PS shown in the figure generates a single pulse whose pulse width is equal to the delay time TD triggered by the rising edge of the delay pulse PD, and has a pulse width delayed by the falling edge of the drive pulse SD as a trigger. Generate two single pulses of a single pulse equal to TD.

第2パルスPSは、遅延パルスPDの立ち上がりをトリガーとして単一パルスを発生し、駆動パルスSDの立ち下がりをトリガーとしてパルス幅が遅延時間TDに等しい単一パルスを発生するため、遅延パルスPDの立ち上がりをトリガーとして単一パルスの立ち上がりから駆動パルスSDの立ち下がりをトリガーとしてパルス幅が遅延時間TDに等しい単一パルスの立ち下がりまでの時間間隔TONは、駆動パルスSDのパルス幅T1ONと等しい間隔になる。   The second pulse PS generates a single pulse triggered by the rising edge of the delay pulse PD, and generates a single pulse whose pulse width is equal to the delay time TD triggered by the falling edge of the drive pulse SD. The time interval TON from the rising edge of the single pulse to the falling edge of the driving pulse SD as the trigger to the falling edge of the single pulse whose pulse width is equal to the delay time TD is equal to the pulse width T1ON of the driving pulse SD. become.

(f)図に示すSSR電流ISRは、第2パルスPSの2つの単一パルスで駆動され、一つめの単一パルスの立ち上がりで電流が流れ、一つめの単一パルスの立ち下がりで電流が停止するとともに、二つめ単一パルスの立ち上がりで電流が流れ、二つめの単一パルスの立ち下がりで電流が停止する。   (F) The SSR current ISR shown in the figure is driven by two single pulses of the second pulse PS, the current flows at the rising edge of the first single pulse, and the current flows at the falling edge of the first single pulse. At the same time, the current flows at the rising edge of the second single pulse, and the current stops at the falling edge of the second single pulse.

また、SSR電流ISRは、一つめの単一パルスの立ち上がりで電流が流れて遅延時間TDの時間間隔だけ継続するが、リレー接点電流IRYが一つめの単一パルスの立ち上がりから接点動作時間TL1だけ遅れて流れ、リレー(接点)5Aの接触抵抗(オン抵抗)がSSR4のオン抵抗よりも充分小さいため、遅延時間TDの時間間隔のうち接点動作時間TL1を除く時間間隔(斜線表示=TD−TL1)は、SSR4が動作(オン)しているにも拘わらず、SSR電流ISRがほとんど流れないことになる。   The SSR current ISR flows at the rising edge of the first single pulse and continues for the time interval of the delay time TD. However, the relay contact current IRY is the contact operating time TL1 from the rising edge of the first single pulse. Since the contact resistance (ON resistance) of the relay (contact) 5A is sufficiently smaller than the ON resistance of SSR4, the time interval excluding the contact operating time TL1 in the time interval of the delay time TD (hatched display = TD−TL1) ) Means that the SSR current ISR hardly flows even though the SSR 4 is operating (ON).

一方、SSR電流ISRは、二つめの単一パルスの立ち上がりで電流が流れて遅延時間TDの時間間隔だけ継続するが、リレー接点電流IRYが二つめの単一パルスの立ち上がりから接点復帰時間TL2だけ遅れて停止するため、遅延時間TDの時間間隔のうち接点復帰時間TL2(斜線表示)は、SSR4が動作(オン)しているにも拘わらず、SSR電流ISRがほとんど流れないことになる。   On the other hand, the SSR current ISR continues at the time interval of the delay time TD with the current flowing at the rise of the second single pulse, but the relay contact current IRY is only the contact return time TL2 from the rise of the second single pulse. Since the operation is stopped with a delay, the SSR current ISR hardly flows during the contact return time TL2 (indicated by hatching) in the time interval of the delay time TD even though the SSR4 is operating (ON).

上述のように、スイッチ回路3のSSR4は、スイッチングのオン時およびオフ時に、それぞれ遅延時間TDの時間間隔(2TD)だけ(実際のオン時間=TL1+TD−TL2)オン動作するので、半導体スイッチング素子のオン抵抗にSSR電流ISRが流れて発生する発熱も充分低く抑えることができる。   As described above, the SSR 4 of the switch circuit 3 is turned on for the time interval (2TD) of the delay time TD at the time of switching on and off (actual on time = TL1 + TD−TL2). The heat generated by the SSR current ISR flowing through the on-resistance can be suppressed sufficiently low.

また、スイッチ回路3のリレー接点電流IRYは、SSR電流ISRが流れてリレー(接点)5A間の電圧が低い状態でリレー(接点)5Aをオン/オフするので、スイッチ回路3間の電圧が高くても、リレー(接点)5Aのオン/オフに伴い発生するアーク放電(火花)を抑制することができる。   Further, the relay contact current IRY of the switch circuit 3 turns on / off the relay (contact) 5A in a state where the SSR current ISR flows and the voltage between the relay (contact) 5A is low, so the voltage between the switch circuits 3 is high. However, it is possible to suppress arc discharge (spark) that occurs when the relay (contact point) 5A is turned on / off.

さらに、SSR4のオンからオフまでの時間間隔TONは、駆動パルスSDのパルス幅T1ONに一致させることができるので、スイッチ回路3のスイッチングをパルス幅T1ONに一致させて高精度のスイッチングを実行することができる。   Further, since the time interval TON from ON to OFF of the SSR 4 can be made coincident with the pulse width T1ON of the drive pulse SD, the switching of the switch circuit 3 is made coincident with the pulse width T1ON to perform highly accurate switching. Can do.

また、リレー(接点)5Aの接点間にゴミなどが付着して接点障害(常時、接点ブレーク状態)が発生しても、SSR4のオン時間が2倍の遅延時間TD(=2TD)だけしかSSR電流ISRを流さないので、SSR4のオン抵抗にSSR電流ISRが流れて発生する発熱を抑制することができる。   Even if dust or the like adheres between the contacts of the relay (contact) 5A and a contact failure (normally, contact break state) occurs, the SSR 4 only has a delay time TD (= 2TD) that is twice the ON time of the SSR. Since the current ISR is not passed, it is possible to suppress the heat generated by the SSR current ISR flowing through the on-resistance of the SSR 4.

このように、この発明に係るスイッチ駆動手段2は、駆動パルスSDを所定時間TDだけ遅延する遅延手段8と、遅延手段8から供給される遅延パルスPDと駆動パルスSDとで第1パルスPFを発生する第1パルス発生手段9と、第1パルス発生手段9から供給される第1パルスPFと駆動パルスSDとで第2パルスPSを発生する第2パルス発生手段10とを備え、第1パルス発生手段9からの第1パルスPFでリレー(巻線)5Bを駆動するとともに、第2パルス発生手段10からの第2パルスPSでSSR4を駆動するので、スイッチングのオン時には、SSR4をオンさせてからリレー(接点)5Aをオン(メーク)させ、スイッチングのオン中間領域では、SSR4をオフさせてリレー(接点)5Aをオン(メーク)継続させ、スイッチングのオフ時には、SSR4をオンさせてからリレー(接点)5Aをオフ(ブレーク)させた後に、SSR4をオフさせることができ、スイッチングのオン/オフ時に発生するリレー(接点)5Aのアーク放電を防止し、スイッチングのオン中間領域に発生するSSR4の発熱を防止することができるとともに、リレー(接点)5Aのオープン故障が発生してもSSR4のオン抵抗による発熱を防止することができる。   As described above, the switch driving means 2 according to the present invention has the delay means 8 for delaying the drive pulse SD by the predetermined time TD, and the first pulse PF by the delay pulse PD and the drive pulse SD supplied from the delay means 8. A first pulse generating means 9 for generating, and a second pulse generating means 10 for generating a second pulse PS by the first pulse PF and the drive pulse SD supplied from the first pulse generating means 9. Since the relay (winding) 5B is driven by the first pulse PF from the generating means 9 and the SSR 4 is driven by the second pulse PS from the second pulse generating means 10, the SSR 4 is turned on when switching is on. The relay (contact) 5A is turned on (make) and the SSR4 is turned off and the relay (contact) 5A is kept on (make) in the middle region of switching. Sometimes, after turning on the SSR 4 and then turning off (breaking) the relay (contact point) 5A, the SSR 4 can be turned off, preventing arc discharge of the relay (contact point) 5A that occurs when switching on / off, Heat generation of the SSR 4 generated in the switching ON intermediate region can be prevented, and heat generation due to the ON resistance of the SSR 4 can be prevented even if an open failure of the relay (contact) 5A occurs.

また、この発明に係る第2パルス発生手段10は、第1パルスPFの立ち上がりをトリガーにして、所定時間TDの単一パルスを出力するとともに、駆動パルスSDの立ち下がりをトリガーにして、所定時間TDの単一パルスを出力し、1個目の単一パルスの立ち上がりから2個目の単一パルスの立ち下がりまでの時間間隔TONが駆動パルスSDのパルス幅T1ONに等しいので、スイッチングのオンおよびオフをSSR4で正確に設定することができ、駆動パルスSDの周期と一致した高精度のスイッチングを実行することができる。   The second pulse generation means 10 according to the present invention outputs a single pulse of a predetermined time TD using the rising edge of the first pulse PF as a trigger, and also uses the falling edge of the drive pulse SD as a trigger for a predetermined time. Since a single pulse of TD is output and the time interval TON from the rising edge of the first single pulse to the falling edge of the second single pulse is equal to the pulse width T1ON of the driving pulse SD, The off state can be accurately set by the SSR 4 and high-accuracy switching that matches the cycle of the drive pulse SD can be performed.

図5はこの発明に係るスイッチ駆動手段の一実施の形態回路構成図である。図5において、スイッチ駆動手段12は、ハードで構成した例を示し、遅延回路13、ANDゲート14、単安定マルチバイブレータ15、単安定マルチバイブレータ16、ORゲート17、トランジスタQ1,Q2、リレー(巻線)5Bを備える。   FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment of the switch driving means according to the present invention. In FIG. 5, the switch driving means 12 is an example of hardware, and includes a delay circuit 13, an AND gate 14, a monostable multivibrator 15, a monostable multivibrator 16, an OR gate 17, transistors Q1 and Q2, relays (windings). Line) 5B is provided.

図3と対比して、抵抗器RおよびコンデンサCで構成した遅延回路13は遅延手段8、ANDゲート14は第1パルス発生手段9、パルス幅TDの単一パルス(ワンショットパルス)を発生する単安定マルチバイブレータ15および単安定マルチバイブレータ16、および単安定マルチバイブレータ15からの単一パルスと単安定マルチバイブレータ16からの単一パルスを合成(論理和)するORゲート17は第2パルス発生手段10、トランジスタQ1およびリレー(巻線)5Bはリレー駆動回路11に相当する。また、トランジスタQ2は、SSR4の入力回路を構成するフォトトライアック、フォトトランジスタ、フォトダイオードなどを駆動する。   In contrast to FIG. 3, the delay circuit 13 composed of the resistor R and the capacitor C generates the delay means 8, the AND gate 14 generates the first pulse generation means 9, and a single pulse (one-shot pulse) having a pulse width TD. The monostable multivibrator 15 and the monostable multivibrator 16, and the OR gate 17 for synthesizing (or logically) the single pulse from the monostable multivibrator 15 and the single pulse from the monostable multivibrator 16 is a second pulse generating means. 10, the transistor Q1 and the relay (winding) 5B correspond to the relay drive circuit 11. The transistor Q2 drives a phototriac, a phototransistor, a photodiode, and the like that constitute the input circuit of the SSR4.

図5に示すリレー(巻線)5Bは、図1および図3に示すスイッチング回路3のリレー(接点)5Aと対でリレーを構成し、リレー(巻線)5Bに電流を流すことにより、図4の(d)図に示す接点動作時間TL1だけ遅れてリレー(接点)5Aがオン(メーク)するとともに、リレー(巻線)5Bの電流を停止することにより、図4の(d)図に示す接点復帰時間TL2だけ遅れてリレー(接点)5Aがオフ(ブレーク)する。   A relay (winding) 5B shown in FIG. 5 is paired with a relay (contact) 5A of the switching circuit 3 shown in FIGS. 1 and 3, and a current flows through the relay (winding) 5B. 4 (d), the relay (contact) 5A is turned on (makes) with a delay of the contact operating time TL1 shown in FIG. 4 (d), and the current of the relay (winding) 5B is stopped, so that FIG. The relay (contact) 5A is turned off (breaks) with a delay of the indicated contact return time TL2.

また、リレー(接点)5Aおよびリレー(巻線)5Bからなるリレーは、リレー(巻線)5Bに電流を流さない場合には、リレー(接点)5Aがブレーク(オフ)状態にあり、電流を流す場合には、リレー(接点)5Aがメーク(オン)状態になるノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点を備えた標準リレーで構成する。   In addition, the relay composed of the relay (contact) 5A and the relay (winding) 5B is in a state where the relay (contact) 5A is in a break (off) state when no current flows through the relay (winding) 5B. When flowing, the relay (contact) 5A is configured by a standard relay having one make relay contact of a normal break contact configuration in which the make (ON) state is set.

図6はこの発明に係るスイッチ駆動手段の別実施の形態要部ブロック構成図である。図6において、スイッチ駆動手段18は、第1遅延手段19、論理積手段20、第2遅延手段21、排他的論理和手段22およびリレー駆動回路23を備える。   FIG. 6 is a block diagram showing the principal part of another embodiment of the switch driving means according to the present invention. In FIG. 6, the switch driving means 18 includes a first delay means 19, a logical product means 20, a second delay means 21, an exclusive OR means 22, and a relay drive circuit 23.

第1遅延手段19は、駆動パルスSDを所定の遅延時間TDだけ遅らせた第1遅延パルスSD1発生し、第1遅延パルスSD1を論理積手段20に供給する。   The first delay means 19 generates a first delay pulse SD1 obtained by delaying the drive pulse SD by a predetermined delay time TD, and supplies the first delay pulse SD1 to the AND means 20.

論理積手段20は、駆動パルスSDと第1遅延手段19から供給される第1遅延パルスSD1の論理積を演算して論理積パルスSADを発生し、論理積パルスSADを第2遅延手段21、排他的倫理和手段22およびリレー駆動回路23に供給する。   The logical product means 20 calculates the logical product of the drive pulse SD and the first delay pulse SD1 supplied from the first delay means 19 to generate a logical product pulse SAD. The logical product pulse SAD is converted into the second delay means 21, The exclusive ethical means 22 and the relay drive circuit 23 are supplied.

第2遅延手段21は、論理積手段20から供給される論理積パルスSADを遅延時間TDだけ遅らせた第2遅延パルスSD2を発生し、第2遅延パルスSD2を排他的倫理和手段22に供給する。   The second delay means 21 generates a second delay pulse SD2 obtained by delaying the logical product pulse SAD supplied from the logical product means 20 by the delay time TD, and supplies the second delay pulse SD2 to the exclusive ethics means 22. .

排他的倫理和手段22は、論理積手段20から供給される論理積パルスSADと第2遅延手段21から供給される第2遅延パルスSD2の排他的論理和を演算して、2個のワンショットパルスである排他的論理和パルスSEXを発生し、排他的論理和パルスSEXでスイッチ回路3のSSR(ソリッド・ステート・リレー)4をオン/オフ駆動する。   The exclusive ethical sum means 22 calculates the exclusive logical sum of the logical product pulse SAD supplied from the logical product means 20 and the second delayed pulse SD2 supplied from the second delay means 21 to obtain two one-shots. An exclusive OR pulse SEX that is a pulse is generated, and an SSR (solid state relay) 4 of the switch circuit 3 is turned on / off by the exclusive OR pulse SEX.

リレー駆動回路23は、後述するリレー(巻線)5Bを含む駆動回路で構成し、論理積手段20から供給される論理積パルスSADでリレー(巻線)5Bを駆動することにより、スイッチ回路3のリレー(接点)5Aをオン/オフ駆動する。   The relay drive circuit 23 is constituted by a drive circuit including a relay (winding) 5B described later, and the switch circuit 3 is driven by driving the relay (winding) 5B with an AND pulse SAD supplied from the AND means 20. The relay (contact) 5A is turned on / off.

図7はこの発明に係るスイッチ駆動手段の実施の形態各部波形図である。なお、波形図は、図6に示すスイッチ駆動手段18の各部波形図SD,SD1,SAD,SD2,SEXを表わす。また、IRY,ISRは、リレー(接点)5A、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4に流れる電流を表わす。(a)図は駆動パルスSD波形、(b)図は第1遅延パルスSD1波形、(c)図は論理積パルスSAD波形、(d)図はリレー接点電流IRY波形、(e)図は第2遅延パルスSD2波形、(f)図は排他的論理和パルスSEX波形、(g)図はSSR電流ISR波形を表わす。   FIG. 7 is a waveform diagram of each part of the embodiment of the switch driving means according to the present invention. The waveform diagrams show the waveform diagrams SD, SD1, SAD, SD2, SEX of the respective parts of the switch driving means 18 shown in FIG. IRY and ISR represent currents flowing through the relay (contact point) 5A and the SSR (solid state relay) 4. (A) shows the drive pulse SD waveform, (b) shows the first delayed pulse SD1 waveform, (c) shows the AND pulse SAD waveform, (d) shows the relay contact current IRY waveform, and (e) shows the first waveform. 2 delay pulse SD2 waveform, (f) figure shows exclusive OR pulse SEX waveform, (g) figure shows SSR current ISR waveform.

(a)図に示す駆動パルスSDは、オン期間T1ONとオフ期間T1OFを一周期、オン期間T2ONとオフ期間T2OFを一周期、さらに任意のオン期間とオフ期間を一周期とする複数の周期とするパルス列である。   (A) The drive pulse SD shown in the figure has a plurality of cycles in which an ON period T1ON and an OFF period T1OF are one cycle, an ON period T2ON and an OFF period T2OF are one cycle, and an arbitrary ON period and an OFF period are one cycle. This is a pulse train.

(b)図に示す第1遅延パルスSD1は、駆動パルスSDを所定の遅延時間TDだけ遅らせたオン期間T1ON、オフ期間T1OFを1周期、オン期間T2ON、オフ期間T2OFを2周期、…、としたパルスである。   (B) The first delay pulse SD1 shown in the figure includes an ON period T1ON in which the drive pulse SD is delayed by a predetermined delay time TD, an OFF period T1OF in one cycle, an ON period T2ON, an OFF period T2OF in two cycles,. Pulse.

(c)図に示す論理積パルスSADは、駆動パルスSDと第1遅延パルスSD1の論理積を演算し、立ち上がりが第1遅延パルスSD1の立ち上がりと同じで、立ち下りが駆動パルスSDの立ち下りと同じとなる、オン期間がT1ONよりも遅延時間TDだけ短いパルスを発生する。   (C) The logical product pulse SAD shown in the figure calculates the logical product of the drive pulse SD and the first delay pulse SD1, the rise is the same as the rise of the first delay pulse SD1, and the fall is the fall of the drive pulse SD. A pulse having an on period shorter than T1ON by a delay time TD is generated.

(d)図に示すリレー接点電流IRYは、論理積パルスSADの立ち上がりでリレー(巻線)5Bをオン駆動し、論理積パルスSADの立ち下がりでリレー(巻線)5Bをオフ駆動した結果、リレー(接点)5Aが論理積パルスSADの立ち上がりよりも接点動作時間TL1だけ遅れてオン(メーク)し、リレー(接点)5Aが論理積パルスSADの立ち下がりよりも接点復帰時間TL2だけ遅れてオフ(ブレーク)することにより、負荷電流ILのオン中間領域として流れた後、停止する。   (D) The relay contact current IRY shown in the figure is a result of driving the relay (winding) 5B on at the rise of the AND pulse SAD and turning off the relay (winding) 5B at the falling of the AND pulse SAD. Relay (contact) 5A turns on (makes) with a delay of contact operation time TL1 from the rise of AND pulse SAD, and relay (contact) 5A turns off with a contact return time TL2 after the fall of AND pulse SAD (Break) causes the load current IL to flow as an on-intermediate region and then stops.

(e)図に示す第2遅延パルスSD2は、論理積パルスSADを遅延時間TDだけ遅延させ、論理積パルスSADと同一のオン期間(オン期間T1ONより遅延時間TDだけ短い)のパルスを発生する。   (E) The second delay pulse SD2 shown in the figure delays the AND pulse SAD by the delay time TD, and generates a pulse having the same ON period as the AND pulse SAD (which is shorter than the ON period T1ON by the delay time TD). .

(f)図に示す排他的論理和パルスSEXは、(c)図に示す論理積パルスSADと(e)図に示す第2遅延パルスSD2の排他的論理和を演算し、論理積パルスSADの立ち上がりと立ち下りに、それぞれパルス幅が遅延時間TDの2個の単一パルス(ワンショットパルス)を発生する。   (F) The exclusive OR pulse SEX shown in the figure is obtained by calculating the exclusive OR of the AND pulse SAD shown in (c) and the second delay pulse SD2 shown in (e). Two single pulses (one-shot pulses) each having a pulse width of delay time TD are generated at the rising edge and the falling edge.

なお、排他的論理和とは、2入力の双方が同じ論理レベル(例えば、HレベルまたはLレベル)の場合には、Lレベル出力となり、2入力の双方が互いに異なる論理レベル(例えば、HレベルとLレベル)の場合には、Hレベル出力となる。   Note that exclusive OR means that when both two inputs are at the same logic level (for example, H level or L level), the L level is output and the two inputs are at different logic levels (for example, H level). And L level), the output is H level.

また、論理積パルスSADの立ち下りに発生する単一パルス(ワンショットパルス)は、パルス幅が遅延時間TDとなるので、1個目の単一パルス(排他的論理和パルス)の立ち上がりから2個目の単一パルス(排他的論理和パルス)の立ち下がりまでの時間間隔(TON)が論理積パルスSADのパルス幅よりも遅延時間TDだけ長くなり、駆動パルスSDのパルス幅(オン期間T1ON)に等しくなる。   In addition, since a single pulse (one-shot pulse) generated at the falling edge of the AND pulse SAD has a delay time TD, 2 pulses from the rising edge of the first single pulse (exclusive OR pulse). The time interval (TON) until the fall of the first single pulse (exclusive OR pulse) is longer than the pulse width of the AND pulse SAD by the delay time TD, and the pulse width of the drive pulse SD (ON period T1ON) ).

排他的論理和パルスSEXの2個のワンショットパルスでSSR(ソリッド・ステート・リレー)4を駆動することにより、SSR(ソリッド・ステート・リレー)4に流れるSSR電流ISRをパルス幅(オン期間TON=オン期間T1ON)の立ち上がりの遅延時間TD間および立ち下りまでの遅延時間TD間の2回だけに限定(設定)することができる。   By driving the SSR (solid state relay) 4 with two one-shot pulses of the exclusive OR pulse SEX, the SSR current ISR flowing through the SSR (solid state relay) 4 is changed in pulse width (ON period TON). (= ON period T1ON) can be limited (set) only to two times between the delay time TD at the rising edge and between the delay time TD until the falling edge.

(g)図に示すSSR電流ISRは、(f)図に示す2個のワンショットパルスのパルス幅TDに対応して流れるが、1個目の単一パルス(排他的論理和パルス)幅TDの立ち上がりから接点動作時間TL1後にリレー(接点)5Aがオン(メーク)するので、SSR4がオン状態にも拘わらず、リレー接点電流IRYが支配的となって流れなくなる(接点動作時間TL1後の斜線部)。   (G) The SSR current ISR shown in the figure flows corresponding to the pulse width TD of the two one-shot pulses shown in (f), but the first single pulse (exclusive OR pulse) width TD Since the relay (contact) 5A is turned on (makes) after the contact operating time TL1 from the rise of the relay, the relay contact current IRY dominates and does not flow regardless of the SSR4 being turned on (the hatched line after the contact operating time TL1) Part).

また、SSR電流ISRは、2個目の単一パルス(排他的論理和パルス)幅TDの立ち上がりから接点復帰時間TL2までは、リレー接点電流IRYが流れつづけているので、SSR4がオン状態にも拘わらず、リレー接点電流IRYが支配的となって流れず(接点復帰時間TL2の斜線部)、接点復帰時間TL2以後に流れ、単一パルス幅TDになると電流が停止する。   Also, since the SSR current ISR continues to flow from the rise of the second single pulse (exclusive OR pulse) width TD to the contact return time TL2, the relay contact current IRY continues to flow, so that the SSR4 is also in the ON state. Regardless, the relay contact current IRY dominates and does not flow (shaded portion of the contact return time TL2), flows after the contact return time TL2, and stops at the single pulse width TD.

駆動パルスSDのパルス幅(T1ON)に相当する期間に、負荷6に流れる負荷電流ILは、SSR電流ISRとリレー接点電流IRYの合計(IL=ISR+IRY)となるが、最初にSSR4がオン状態になり、SSR電流ISRが流れてスイッチ回路3の両端の電圧がSSR4のオン電圧に低下してからリレー(接点)5Aがオン(メーク)状態になってリレー接点電流IRYが流れ、リレー接点電流IRYが流れてからSSR4がオフ状態になる。   During a period corresponding to the pulse width (T1ON) of the drive pulse SD, the load current IL flowing through the load 6 is the sum of the SSR current ISR and the relay contact current IRY (IL = ISR + IRY), but first the SSR4 is turned on. When the SSR current ISR flows and the voltage across the switch circuit 3 decreases to the ON voltage of the SSR4, the relay (contact) 5A is turned on (make), the relay contact current IRY flows, and the relay contact current IRY SSR4 is turned off after.

続いて、リレー接点電流IRYが流れている間に、再度SSR4がオン状態となり、SSR4がオン状態にある間にリレー(接点)5Aがオフ(ブレーク)状態となり、SSR電流ISRが流れる。   Subsequently, while the relay contact current IRY is flowing, the SSR 4 is turned on again, and while the SSR 4 is in the on state, the relay (contact) 5A is turned off (break), and the SSR current ISR flows.

その後、駆動パルスSDの立下りに相当する時点でSSR4がオフ状態となり、SSR電流ISRが停止して負荷電流ILが停止する。   Thereafter, at the time corresponding to the fall of the drive pulse SD, the SSR 4 is turned off, the SSR current ISR is stopped, and the load current IL is stopped.

つまり、SSR4オン(SSR電流ISRが流れる)→リレー(接点)5Aオン(リレー接点電流IRYが流れる:SSR電流ISRが停止)→SSR4オフ(リレー接点電流IRYが継続して流れる)→リレー(接点)5Aオン継続(リレー接点電流IRYが継続して流れる)→SSR4再度オン(リレー接点電流IRYが継続して流れる)→リレー(接点)5Aオフ(リレー接点電流IRYが停止してSSR電流ISRが流れる)→SSR4オフ(SSR電流ISRが停止)の状態経過を辿る。   That is, SSR4 is on (SSR current ISR flows) → relay (contact) 5A is on (relay contact current IRY flows: SSR current ISR stops) → SSR4 off (relay contact current IRY continues to flow) → relay (contact ) 5A ON (Relay contact current IRY continues to flow) → SSR4 ON again (Relay contact current IRY continues to flow) → Relay (contact) 5A OFF (Relay contact current IRY stops and SSR current ISR Flow) → SSR 4 off (SSR current ISR is stopped).

したがって、スイッチングのオン/オフ時のリレー(接点)5Aがオン(メーク)/オフ(ブレーク)する時点では、既にSSR4がオン状態にあり、リレー(接点)5Aの接点間の電圧がSSR4のオン電圧に低下しているためにアーク放電(火花)を発生することがなく、接点の摩耗を回避することができる。   Accordingly, when the relay (contact) 5A at the time of switching on / off is turned on (make) / off (break), the SSR4 is already in the on state, and the voltage between the contacts of the relay (contact) 5A is on. Since the voltage is reduced, arc discharge (spark) is not generated, and contact wear can be avoided.

一方、スイッチングのオン/オフ時点を除いたスイッチングのオン中間領域では、SSR4がオフ状態であり、リレー(接点)5Aのみがオン(メーク)状態にあるので、接点の接触抵抗(オン抵抗値)が極めて小さく電圧降下も小さいため、熱の発生を回避することができる。   On the other hand, in the switching on-intermediate region excluding the switching on / off time, the SSR 4 is in the off state and only the relay (contact) 5A is in the on (make) state, so the contact resistance (on resistance value) of the contact is Is extremely small and the voltage drop is small, so that generation of heat can be avoided.

また、SSR4のオン期間は、スイッチングのオン/オフ時の2回の短い期間なので、リレー(接点)5Aの接点間にゴミ等が付着してオープン故障が発生しても、SSR電流ISRが流れる期間はSSR4のオン期間だけとなるため、オン抵抗とSSR電流ISRに起因する発熱も回避することができる。   Further, since the on period of the SSR 4 is two short periods at the time of switching on / off, the SSR current ISR flows even if dust or the like adheres between the contacts of the relay (contact) 5A and an open failure occurs. Since the period is only the ON period of the SSR 4, heat generation due to the ON resistance and the SSR current ISR can be avoided.

リレー(接点)5Aのアーク放電の回避およびSSR4のオン抵抗の発熱回避により、リレー(接点)5AとSSR4を並列接続したスイッチ回路3を様々な装置に内蔵することができる。   By avoiding arc discharge of the relay (contact) 5A and avoiding heat generation of the ON resistance of the SSR 4, the switch circuit 3 in which the relay (contact) 5A and the SSR 4 are connected in parallel can be incorporated in various devices.

なお、図4および図7の波形説明では、駆動パルスSDのパルス幅T1ONについて説明したが、駆動パルスSDの任意のパルス幅についても同様である。   4 and 7, the pulse width T1ON of the drive pulse SD has been described, but the same applies to any pulse width of the drive pulse SD.

また、スイッチ駆動手段2およびスイッチ駆動手段18は、ハードで構成してもよいし、マイクロプロセッサとソフトウェアを用いて構成することもできる。なお、ソフトウェアを用いる場合には、駆動パルスのパルス幅が予め認識できるので、遅延手段を必要とせず、駆動パルスに同期させてスイッチングを実行するように構成することができる。   Further, the switch driving means 2 and the switch driving means 18 may be configured by hardware, or may be configured by using a microprocessor and software. When software is used, since the pulse width of the drive pulse can be recognized in advance, it is possible to perform switching in synchronization with the drive pulse without the need for delay means.

このように、この発明に係るスイッチ駆動手段18は、駆動パルスSDを所定時間TDだけ遅延する第1遅延手段19と、第1遅延手段19から供給される第1遅延パルスSD1と駆動パルスSDの論理積パルスSADを出力する論理積手段20と、論理積手段20から供給される論理積パルスSADを所定時間TDと同じだけ遅延する第2遅延手段21と、第2遅延手段21から供給される第2遅延パルスSD2と論理積パルスSADの排他的論理和パルスSEXを出力する排他的論理和手段22とを備え、論理積手段20からの論理積パルスSADでリレー(リレー(巻線)5B)を駆動するとともに、排他的論理和手段22からの排他的論理和パルスSEXでSSR4を駆動するので、スイッチングのオン時には、SSR4をオンさせてからリレー(リレー(接点)5A)をオン(メーク)させ、スイッチングのオン中間領域では、SSR4をオフさせてリレー(リレー(接点)5A)をオン(メーク)継続させ、スイッチングのオフ時には、SSR4をオンさせてからリレー(リレー(接点)5A)をオフ(ブレーク)させた後に、SSR4をオフさせることができ、スイッチングのオン/オフ時に発生するリレー(接点)のアーク放電を防止し、スイッチングのオン中間領域に発生するSSRの発熱を防止することができるとともに、リレー(接点)のオープン故障が発生してもSSRのオン抵抗による発熱を防止することができる。   As described above, the switch driving means 18 according to the present invention includes the first delay means 19 that delays the drive pulse SD by the predetermined time TD, and the first delay pulse SD1 and the drive pulse SD supplied from the first delay means 19. The logical product means 20 for outputting the logical product pulse SAD, the second delay means 21 for delaying the logical product pulse SAD supplied from the logical product means 20 by the predetermined time TD, and the second delay means 21 are provided. And an exclusive OR means 22 for outputting an exclusive OR pulse SEX of the second delay pulse SD2 and the AND pulse SAD, and a relay (relay (winding) 5B) by the AND pulse SAD from the AND means 20 , And the SSR 4 is driven by the exclusive OR pulse SEX from the exclusive OR means 22. Therefore, when switching is on, the SSR 4 is turned on before the relay (relay (contact 5A) is turned on (make), and in the on-intermediate region of switching, SSR4 is turned off and the relay (relay (contact) 5A) is kept on (make), and when switching is turned off, SSR4 is turned on and then relay ( The SSR 4 can be turned off after the relay (contact) 5A) is turned off (break), and arcing of the relay (contact) that occurs when switching is turned on / off is prevented, and is generated in the on-intermediate region of switching. Heat generation of the SSR can be prevented, and heat generation due to the ON resistance of the SSR can be prevented even if an open failure of the relay (contact) occurs.

また、この発明に係る排他的論理和手段22は、論理積パルスSADの立ち上がりおよび立ち下りに、それぞれ1個の排他的論理和パルスSEXを出力し、1個目の排他的論理和パルスSEXの立ち上がりから2個目の排他的論理和パルスSEXの立ち下がりまでの時間間隔(TON)が駆動パルスSDのパルス幅T1ONに等しいので、スイッチングのオンおよびオフをSSR4で正確に設定することができ、駆動パルスの周期と一致した高精度のスイッチングを実行することができる。   Further, the exclusive OR means 22 according to the present invention outputs one exclusive OR pulse SEX at the rising edge and falling edge of the AND pulse SAD, respectively, and outputs the first exclusive OR pulse SEX. Since the time interval (TON) from the rising edge to the falling edge of the second exclusive OR pulse SEX is equal to the pulse width T1ON of the driving pulse SD, switching on and off can be accurately set by SSR4. High-accuracy switching that matches the cycle of the drive pulse can be performed.

図8はこの発明に係るスイッチ駆動手段の別実施の形態回路構成図である。図8において、スイッチ駆動手段24は、ハードで構成した例を示し、遅延回路25、ANDゲート26、遅延回路27、排他的論理和ゲート28、トランジスタQ1,Q2、リレー(巻線)5Bを備える。   FIG. 8 is a circuit diagram of another embodiment of the switch driving means according to the present invention. In FIG. 8, the switch driving means 24 is an example of a hardware configuration, and includes a delay circuit 25, an AND gate 26, a delay circuit 27, an exclusive OR gate 28, transistors Q1 and Q2, and a relay (winding) 5B. .

図6と対比して、抵抗器RおよびコンデンサCで構成した遅延回路25は第1遅延手段19、ANDゲート26は論理積手段20、抵抗器RおよびコンデンサCで構成した遅延回路27は第2遅延手段21、排他的論理和ゲート28は排他的倫理和手段22、トランジスタQ1およびリレー(巻線)5Bはリレー駆動回路23に相当する。また、トランジスタQ2は、SSR4の入力回路を構成するフォトトライアック、フォトトランジスタ、フォトダイオードなどを駆動する。   In contrast to FIG. 6, the delay circuit 25 composed of the resistor R and the capacitor C is the first delay means 19, the AND gate 26 is the logical product means 20, and the delay circuit 27 composed of the resistor R and the capacitor C is the second delay circuit 27. The delay means 21, the exclusive OR gate 28 correspond to the exclusive ethical sum means 22, and the transistor Q1 and the relay (winding) 5B correspond to the relay drive circuit 23. The transistor Q2 drives a phototriac, a phototransistor, a photodiode, and the like that constitute the input circuit of the SSR4.

図8に示すリレー(巻線)5Bは、図1および図6に示すスイッチ回路3のリレー(接点)5Aと対でリレーを構成し、リレー(巻線)5Bに電流を流すことにより、図7の(d)図に示す接点動作時間TL1だけ遅れてリレー(接点)5Aがオン(メーク)するとともに、リレー(巻線)5Bの電流を停止することにより、図7の(d)図に示す接点復帰時間TL2だけ遅れてリレー(接点)5Aがオフ(ブレーク)する。   The relay (winding) 5B shown in FIG. 8 forms a relay in pairs with the relay (contact) 5A of the switch circuit 3 shown in FIGS. 1 and 6, and a current flows through the relay (winding) 5B. 7 (d), the relay (contact) 5A is turned on (makes) with a delay of the contact operating time TL1 shown in FIG. 7 (d), and the current of the relay (winding) 5B is stopped. The relay (contact) 5A is turned off (breaks) with a delay of the indicated contact return time TL2.

また、リレー(接点)5Aおよびリレー(巻線)5Bからなるリレーは、リレー(巻線)5Bに電流を流さない場合には、リレー(接点)5Aがブレーク(オフ)状態にあり、電流を流す場合には、リレー(接点)5Aがメーク(オン)状態になるノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点を備えた標準リレーで構成する。   In addition, the relay composed of the relay (contact) 5A and the relay (winding) 5B is in a state where the relay (contact) 5A is in a break (off) state when no current flows through the relay (winding) 5B. When flowing, the relay (contact) 5A is configured by a standard relay having one make relay contact of a normal break contact configuration in which the make (ON) state is set.

このように、この発明に係るリレーは、ノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点(リレー(接点)5A)を備えたので、標準的なリレーで発熱のないオン特性を実現することができ、単純な構成でスイッチング回路3を様々な装置に内蔵することができる。   As described above, the relay according to the present invention is provided with one make relay contact (relay (contact) 5A) having a normal break contact configuration. Therefore, a standard relay can realize an on-characteristic that does not generate heat, and is simple. The switching circuit 3 can be built in various devices with a simple configuration.

図9はこの発明に係るSSR(ソリッド・ステート・リレー)の構成図である。(a)図にフォトトライアック、トライアックで構成、(b)図にフォトトランジスタ、パワートランジスタ、ダイオードブリッジで構成、(c)図にフォトダイオード、直列接した2個のパワーMOSFETで構成、(d)図にフォトダイオード、パワーMOSFET、ダイオードブリッジで構成したSSR(ソリッド・ステート・リレー)4を示す。   FIG. 9 is a block diagram of an SSR (solid state relay) according to the present invention. (A) The figure is composed of phototriac and triac, (b) The figure is composed of phototransistor, power transistor and diode bridge, (c) The figure is composed of photodiode and two power MOSFETs connected in series, (d) The figure shows an SSR (Solid State Relay) 4 composed of a photodiode, a power MOSFET, and a diode bridge.

入力回路を形成するフォトトライアック、フォトトランジスタ、フォトダイオードは、様々な装置の電源(例えば、直流電源)と負荷6を駆動する電源7(例えば、交流電源)を電気的に分離(絶縁)する。   The phototriac, phototransistor, and photodiode forming the input circuit electrically isolate (insulate) the power supply (for example, a DC power supply) of various devices and the power supply 7 (for example, an AC power supply) that drives the load 6.

このように、この発明に係るSSR4は、サイリスタ、トライアック、トランジスタまたはMOSFET等の半導体スイッチング素子を備えたので、高電圧のスイッチングにアーク放電のないオン/オフ動作を実行することができ、スイッチ回路3を様々な装置に内蔵することができる。   As described above, since the SSR 4 according to the present invention includes a semiconductor switching element such as a thyristor, a triac, a transistor, or a MOSFET, an on / off operation without arc discharge can be performed in high voltage switching, and a switch circuit 3 can be built into various devices.

次に、スイッチング回路の駆動方法について説明する。図10はこの発明に係るスイッチング回路の駆動方法の一実施の形態要部動作フロー図である。動作フローは、図6および図7を参照にして説明する。   Next, a method for driving the switching circuit will be described. FIG. 10 is an operation flowchart of the main part of one embodiment of the switching circuit driving method according to the present invention. The operation flow will be described with reference to FIGS.

SSRとリレーを並列接続したスイッチ回路と、SSRおよび記リレーを駆動するスイッチ駆動手段とを備えたスイッチング回路の駆動方法であって、ステップS1では、駆動パルスを所定時間だけ遅延した第1遅延パルスを発生する。なお、ステップS1の動作は、第1遅延手段19が実行する。   A switching circuit driving method comprising a switch circuit in which an SSR and a relay are connected in parallel, and a switch driving means for driving the SSR and the relay. In step S1, a first delay pulse in which the driving pulse is delayed by a predetermined time. Is generated. The operation of step S1 is executed by the first delay means 19.

ステップS2では、第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力する。なお、ステップS2の動作は、論理積手段20が実行する。   In step S2, a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse is output. The operation of step S2 is executed by the logical product means 20.

ステップS3では、論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延した第2遅延パルスを発生する。なお、ステップS3の動作は、第2遅延手段21が実行する。   In step S3, a second delay pulse is generated by delaying the logical product pulse by the same amount as a predetermined time. The operation of step S3 is executed by the second delay means 21.

ステップS4では、第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを発生する。なお、ステップS4の動作は、排他的倫理和手段22が実行する。   In step S4, an exclusive OR pulse of the second delay pulse and the AND pulse is generated. The operation of step S4 is executed by the exclusive ethical means 22.

ステップS5では、排他的論理和パルスでSSRを駆動する。なお、ステップS5の動作は、排他的倫理和手段22が実行する。   In step S5, the SSR is driven with an exclusive OR pulse. The operation of step S5 is executed by the exclusive ethical means 22.

ステップS6では、論理積パルスでリレーを駆動する。なお、ステップS6の動作は、論理積手段20およびリレー駆動回路23が実行する。   In step S6, the relay is driven with a logical product pulse. The operation of step S6 is executed by the logical product means 20 and the relay drive circuit 23.

このように、この発明に係るスイッチング回路の駆動方法は、駆動パルスを所定時間だけ遅延した第1遅延パルスを発生するステップS1と、第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力するステップS2と、論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延した第2遅延パルスを発生するステップS3と、第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを発生するステップS4と、排他的論理和パルスでSSRを駆動するステップS5と、論理積パルスでリレーを駆動するステップS6とを備えたので、スイッチングのオン/オフ時には、遅延時間のパルス幅でSSRをオンすることにより、リレー(接点)のアーク放電を防止し、他のスイッチングオン領域には、リレー(接点)をオンすることにより、オン抵抗に伴う発熱を防止してSSRとリレー(接点)の並列接続したスイッチング回路を様々な装置に内蔵することができ、高精度のスイッチングを実現して装置のコンパクト化を図ることができる。   As described above, the switching circuit driving method according to the present invention includes the step S1 for generating the first delay pulse obtained by delaying the driving pulse by a predetermined time, and the step S2 for outputting the logical product pulse of the first delay pulse and the driving pulse. A step S3 for generating a second delayed pulse obtained by delaying the logical product pulse by a predetermined time, a step S4 for generating an exclusive logical sum pulse of the second delayed pulse and the logical product pulse, and an exclusive logical sum pulse. The step S5 for driving the SSR and the step S6 for driving the relay with the logical product pulse are provided. Therefore, when the switching is turned on / off, the SSR is turned on with the pulse width of the delay time, thereby By preventing the arc discharge and turning on the relay (contact) in the other switching-on area, the heat generated by the on-resistance is prevented. A switching circuit connected in parallel to SSR and relay (contact) can be incorporated in various devices, to realize switching of high accuracy can be made compact device.

本発明に係るスイッチング回路は、1メーク接点構成の標準リレーとSSR(ソリッド・ステート・リレー)を並列接続したスイッチ回路を採用し、高精度のスイッチングとリレー接点のオープン故障を補償することができ、高電圧電源でスイッチング駆動され、高精度のスイッチングが要求されるあらゆる装置に適用することができる。   The switching circuit according to the present invention employs a switch circuit in which a standard relay with a single make contact configuration and an SSR (solid state relay) are connected in parallel, and can compensate for high-precision switching and relay contact open failure. It can be applied to any device that is driven by a high-voltage power supply and requires high-precision switching.

この発明に係るスイッチング回路の実施の形態基本ブロック構成図Basic block configuration diagram of a switching circuit according to an embodiment of the present invention この発明に係る駆動パルスと負荷電流の一実施の形態関連図One Embodiment Related Diagram of Drive Pulse and Load Current According to the Present Invention この発明に係るスイッチ駆動手段の一実施の形態要部ブロック構成図Block diagram of essential parts of an embodiment of switch driving means according to the present invention この発明に係るスイッチ駆動手段の実施の形態各部波形図Waveform diagram of each part of the embodiment of the switch driving means according to the present invention この発明に係るスイッチ駆動手段の一実施の形態回路構成図1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of switch driving means according to the present invention. この発明に係るスイッチ駆動手段の別実施の形態要部ブロック構成図Block diagram of essential parts of another embodiment of the switch driving means according to the present invention この発明に係るスイッチ駆動手段の実施の形態各部波形図Waveform diagram of each part of the embodiment of the switch driving means according to the present invention この発明に係るスイッチ駆動手段の別実施の形態回路構成図Circuit configuration diagram of another embodiment of switch driving means according to the present invention この発明に係るSSR(ソリッド・ステート・リレー)の構成図Configuration diagram of SSR (solid state relay) according to the present invention この発明に係るスイッチング回路の駆動方法の一実施の形態要部動作フロー図1 is a flow chart illustrating the operation of a main part of a switching circuit driving method according to an embodiment of the present invention. 従来のスイッチング回路の構成図Configuration diagram of conventional switching circuit

符号の説明Explanation of symbols

1 スイッチング回路
2,12,18,24 スイッチ駆動手段
3 スイッチ回路
4 SSR
5A リレー(接点)
5B リレー(巻線)
6 負荷
7 電源
8 遅延手段
9 第1パルス発生手段
10 第2パルス発生手段
11,23 リレー駆動回路
13,25,27 遅延回路
14,26 ANDゲート
15,16 単安定マルチバイブレータ
17 ORゲート
19 第1遅延手段
20 論理積手段
21 第2遅延手段
22 排他的論理和手段
28 排他的論理和ゲート
Q1,Q2 トランジスタ
SD 駆動パルス
PD 遅延パルス
PF 第1パルス
PS 第2パルス
SD1 第1遅延パルス
SD2 第2遅延パルス
SAD 論理積パルス
SEX 排他的論理和パルス
IRY リレー接点電流
ISR SSR電流I
IL 負荷電流リレー
TD 遅延時間
TL1 接点動作時間
TL2 接点復帰時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Switching circuit 2, 12, 18, 24 Switch drive means 3 Switch circuit 4 SSR
5A relay (contact)
5B Relay (winding)
6 Load 7 Power supply 8 Delay means 9 First pulse generation means 10 Second pulse generation means 11, 23 Relay drive circuit 13, 25, 27 Delay circuit 14, 26 AND gate 15, 16 Monostable multivibrator 17 OR gate 19 1st Delay means 20 Logical product means 21 Second delay means 22 Exclusive OR means 28 Exclusive OR gates Q1, Q2 Transistors SD Drive pulse PD Delay pulse PF First pulse PS Second pulse SD1 First delay pulse SD2 Second delay Pulse SAD AND pulse SEX Exclusive OR pulse IRY Relay contact current ISR SSR current I
IL Load current relay TD Delay time TL1 Contact operating time TL2 Contact recovery time

Claims (8)

SSRとリレーを並列接続したスイッチ回路と、前記SSRおよび前記リレーを駆動するスイッチ駆動手段と、を備えたスイッチング回路であって、
前記スイッチ回路のスイッチングのオン時およびオフ時は、前記SSRを動作させるとともに、スイッチングのオン時およびオフ時の一部を除いたオン中間領域は、前記リレーを動作させ、前記スイッチ回路のオン/オフ周期を外部から供給される駆動パルスのオン/オフ周期に一致させるスイッチ駆動手段を備えたことを特徴とするスイッチング回路。
A switching circuit comprising: a switch circuit in which an SSR and a relay are connected in parallel; and a switch driving unit that drives the SSR and the relay,
When the switching of the switch circuit is on and off, the SSR is operated, and in the on-intermediate region excluding a part at the time of switching on and off, the relay is operated to turn on / off the switch circuit. A switching circuit comprising switch driving means for matching an off period with an on / off period of a driving pulse supplied from outside.
前記スイッチ駆動手段は、前記駆動パルスを所定時間だけ遅延する遅延手段と、前記遅延手段から供給される遅延パルスと前記駆動パルスとで第1パルスを発生する第1パルス発生手段と、前記第1パルス発生手段から供給される前記第1パルスと前記駆動パルスとで第2パルスを発生する第2パルス発生手段と、を備え、
前記第1パルス発生手段からの前記第1パルスで前記リレーを駆動するとともに、前記第2パルス発生手段からの前記第2パルスで前記SSRを駆動することを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。
The switch driving means includes a delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time, a first pulse generating means for generating a first pulse by the delay pulse supplied from the delay means and the drive pulse, and the first A second pulse generating means for generating a second pulse by the first pulse and the drive pulse supplied from a pulse generating means;
2. The switching circuit according to claim 1, wherein the relay is driven by the first pulse from the first pulse generating means, and the SSR is driven by the second pulse from the second pulse generating means. .
前記第2パルス発生手段は、前記第1パルスの立ち上がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力するとともに、前記駆動パルスの立ち下がりをトリガーにして、所定時間の単一パルスを出力し、1個目の単一パルスの立ち上がりから2個目の単一パルスの立ち下がりまでの時間間隔が前記駆動パルスのパルス幅に等しいことを特徴とする請求項2記載のスイッチング回路。 The second pulse generation means outputs a single pulse for a predetermined time using the rising edge of the first pulse as a trigger, and outputs a single pulse for a predetermined time using the falling edge of the driving pulse as a trigger. 3. The switching circuit according to claim 2, wherein a time interval from the rising edge of the first single pulse to the falling edge of the second single pulse is equal to the pulse width of the driving pulse. 前記スイッチ駆動手段は、前記駆動パルスを所定時間だけ遅延する第1遅延手段と、前記第1遅延手段から供給される第1遅延パルスと前記駆動パルスの論理積パルスを出力する論理積手段と、前記論理積手段から供給される前記論理積パルスを前記所定時間と同じだけ遅延する第2遅延手段と、前記第2遅延手段から供給される第2遅延パルスと前記論理積パルスの排他的論理和パルスを出力する排他的論理和手段と、を備え、
前記論理積手段からの前記論理積パルスで前記リレーを駆動するとともに、前記排他的論理和手段からの前記排他的論理和パルスで前記SSRを駆動することを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。
The switch driving means; a first delay means for delaying the drive pulse by a predetermined time; a logical product means for outputting a logical product pulse of the first delay pulse supplied from the first delay means and the drive pulse; A second delay means for delaying the logical product pulse supplied from the logical product means by the same time as the predetermined time; an exclusive logical sum of the second delay pulse supplied from the second delay means and the logical product pulse; An exclusive OR means for outputting a pulse,
2. The switching circuit according to claim 1, wherein the relay is driven by the logical product pulse from the logical product means and the SSR is driven by the exclusive logical sum pulse from the exclusive logical sum means. .
前記排他的論理和手段は、前記論理積パルスの立ち上がりおよび立ち下りに、それぞれ1個の前記排他的論理和パルスを出力し、1個目の前記排他的論理和パルスの立ち上がりから2個目の前記排他的論理和パルスの立ち下がりまでの時間間隔が前記駆動パルスのパルス幅に等しいことを特徴とする請求項3記載のスイッチング回路。 The exclusive OR means outputs one exclusive OR pulse at each rise and fall of the AND pulse, and outputs a second one from the rise of the first exclusive OR pulse. 4. The switching circuit according to claim 3, wherein a time interval until the exclusive OR pulse falls is equal to a pulse width of the drive pulse. 前記SSRは、サイリスタ、トライアック、トランジスタまたはMOSFETの半導体スイッチング素子を備えたことを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。 The switching circuit according to claim 1, wherein the SSR includes a semiconductor switching element such as a thyristor, a triac, a transistor, or a MOSFET. 前記リレーは、ノーマルブレーク接点構成の1メークリレー接点を備えたことを特徴とする請求項1記載のスイッチング回路。 The switching circuit according to claim 1, wherein the relay includes a single make relay contact having a normal break contact configuration. SSRとリレーを並列接続したスイッチ回路と、前記SSRおよび前記リレーを駆動するスイッチ駆動手段と、を備えたスイッチング回路の駆動方法であって、
駆動パルスを所定時間だけ遅延した第1遅延パルスを発生するステップS1と、
第1遅延パルスと駆動パルスの論理積パルスを出力するステップS2と、
論理積パルスを所定時間と同じだけ遅延した第2遅延パルスを発生するステップS3と、
第2遅延パルスと論理積パルスの排他的論理和パルスを発生するステップS4と、
排他的論理和パルスでSSRを駆動するステップS5と、
論理積パルスでリレーを駆動するステップS6と、
を備えたことを特徴とするスイッチング回路の駆動方法。
A switching circuit drive method comprising: a switch circuit in which an SSR and a relay are connected in parallel; and a switch drive means for driving the SSR and the relay,
Generating a first delayed pulse obtained by delaying the drive pulse by a predetermined time; and
Outputting a logical product pulse of the first delay pulse and the drive pulse;
Generating a second delayed pulse obtained by delaying the AND pulse by a predetermined time; and
Generating an exclusive OR pulse of the second delay pulse and the AND pulse;
Step S5 for driving the SSR with an exclusive OR pulse;
Step S6 for driving the relay with AND pulses;
A method for driving a switching circuit, comprising:
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